RT-Thread 时钟管理_代码007(未授权)

本文介绍: RT-Thread的定时器提供两类定时器机制：第一类是单次触发定时器，这类定时器在启动后只会触发一次定时器事件，然后定时器自动停止。第二类是周期触发定时器，这类定时器会周期性的触发定时器事件，直到用户手动的停止，否则将永远持续执行下去。另外，根据超时函数执行时所处的上下文环境，RT-Thread的定时器可以分为HARD_TIMER模式与SOFT_TIMER模式。

时间是非常重要的概念，和朋友出去游玩需要约定时间，完成任务也需要花费时间，生活离不开时间。
操作系统也一样，需要通过时间来规范其任务的执行，操作系统中最小时间单位是时钟节拍（OS Tick）。

任何操作系统都需要提供一个时钟节拍，以供系统处理所有和时间有关的事件，如线程的延时、线程的时间片轮转调度以及定时器超市等。

时钟节拍是特定的周期性中断，这个中断可以看做是系统心跳，中断之间的时间间隔取决于不同的应用，一般是1ms~100ms，时钟节拍率越快，系统的实时响应越快，但是系统的额外开销就越大，从系统启动开始计数的时钟节拍数称为系统时间。

RT-Thread中，时钟节拍的长度可以根据RT_TICK_PER_SECOND的定义来调整，等于1/RT_TICK_PER_SECOND秒。

时钟节拍由配置为中断触发模式的硬件定时器产生，当中断到来时，将调用一次：void rt_tick_increase(void)，通知操作系统已经过去一个系统时钟；不同硬件定时器中断实现都不同。

void SysTick_Handler(void)
{
	/* 进入中断 */
    rt_interrupt_enter();
    ……
    rt_tick_increase();
    /* 退出中断 */
    rt_interrupt_leave();
}

void rt_tick_increase(void)
{
	struct rt_thread *thread;
	/* 全局变量rt_tick自加 */
	++rt_tick;

	/* 检查时间片 */
	thread = rt_thread_self();

	--thread->remaining_tick;
	if(thread->remaining_tick == 0)
	{
		thread->remaining_tick = thread->init_tick;
		rt_thread_yield();
	}
	rt_timer_check();
}

可以看到全局变量rt_tick在每经过一个时钟节拍时，值就会加1，rt_tick的值表示了系统从启动开始总共经过的时钟节拍数，即系统时间。
此外，每经过一个时钟节拍时，都会检查当前线程的时间片是否用完，以及是否有定时器超时。

rt_tick_t rt_tick_get(void);

struct rt_timer
{
	struct rt_object parent;
	rt_list_t row[RT_TIMER_SKIP_LIST_LEVEL];

	void (*timeout_func)(void *parameter);
	void *parameter;
	rt_tick_t init_tick;
	rt_tick_t timeout_tick;
}

typedef struct rt_timer *rt_timer_t;

void rt_system_timer_init(void);

void rt_system_timer_thread_init(void);

#define RT_TIMER_FLAG_ONE_SHOT      0x0     /* 单次定时     */
#define RT_TIMER_FLAG_PERIODIC      0x2     /* 周期定时     */

#define RT_TIMER_FLAG_HARD_TIMER    0x0     /* 硬件定时器   */
#define RT_TIMER_FLAG_SOFT_TIMER    0x4     /* 软件定时器   */

rt_err_t rt_timer_start(rt_timer_t timer);

rt_err_t rt_timer_stop(rt_timer_t timer);

#include <board.h>
void rt_hw_us_delay(rt_uint32_t us)
{
    rt_uint32_t ticks;
    rt_uint32_t told, tnow, tcnt = 0;
    rt_uint32_t reload = SysTick->LOAD;

    /* 获得延时经过的 tick 数 */
    ticks = us * reload / (1000000 / RT_TICK_PER_SECOND);
    /* 获得当前时间 */
    told = SysTick->VAL;
    while (1)
    {
        /* 循环获得当前时间，直到达到指定的时间后退出循环 */
        tnow = SysTick->VAL;
        if (tnow != told)
        {
            if (tnow < told)
            {
                tcnt += told - tnow;
            }
            else
            {
                tcnt += reload - tnow + told;
            }
            told = tnow;
            if (tcnt >= ticks)
            {
                break;
            }
        }
    }
}