問題描述 在使用定時器的過程中最令人苦惱的就是,定義flag,holdtime,每用一次定義就會導致中斷函數中標志位滿天飛,時間變量在程序中隨處可見。在想要移植,又不敢隨便刪除。程序處于高耦合狀態,失去了一個.c 一個 .h的意義。
如何解決這種問題
引入注冊機制。為了方便說明注冊機制,舉一個例子:手機在使用相機這個功能時,有一個操作:將拍攝的照片發送出去。以程序來實現這一過程,最容易想到的方法如下:
在相機的發送模塊添加以下代碼:
if (選擇發送) { if(選擇微信發送) { 獲取發送人; 選擇發送人; } else if(選擇qq發送) { 獲取發送人; 選擇發送人; } else if(選擇微博發送) { 獲取發送人; 選擇發送人; } . .此處省略一萬行 . }
這是最容易想到的實現方式,就如上面定時器的實現方式,哪里要用了,再定義一系列變量就是了。回到相機例子,假設某一天一個比微信還火的聊天軟件出現了,用戶安裝了,想要發送圖片,這時該怎么做 ?當然,只能在上面相機的發送發送模塊中添加else if(。。。。)和它的實現方式了,也就意味著,每更新一個需要使用圖片功能的軟件,就必須去修改相機模塊,是不是覺得和我們的定時器很像? 注冊的精髓: 解耦各個模塊。程序講究高內聚,低耦合。我目前對這句話的理解是:高內聚:每一個功能模塊(c文件,h文件),內部不和其他模塊相互調用,比如障礙物函數里面不應該有狀態這一個變量存在,更不應該擁有零地標恢復運行這一操作。它只做一件事,處理IO口信息,產生相應的障礙物狀態。低耦合:障礙物函數與其他模塊的耦合,僅僅為產生的障礙物狀態。下面深入探討注冊機制。 何謂注冊:
我目前這樣理解的,相機要發送圖片,面臨著多種發送方式,每一種發送方式肯定會調用不同的函數。反過來想,就是我有很多的應用,要使用相機這個模塊(此處對比定時器)。既然這樣,相機模塊定義一個注冊函數,供其他模塊調用,以告訴相機,允許使用對應的發送方式。
#define num_max 20 //最大設備數 typedef struct { u8 num;//當前注冊設備數 u8 list_ name[num _max]; //用于保存注冊設備列表 void (*click[num _max])(u8 * temp); //存放不同模塊(微信qq)的發送函數地址 }Equiment; Equiment COM; /**************************注冊函數****************************************/ void Photo_Register ( void(*a)(u8 * temp),u8 list ) //提供給外部的接口 { if(COM.num < num.max) { COM. click[COM. num]=a; //保存函數地址 COM. List _name [ COM. num ]=list; //保存設備名至列表 COM. num++; } else { /****超過最大設備數報錯******/ } } /*相機中的發送函數*/ void Click(u8 temp) // 最終實現圖片發送調用此函數即可 { u8 i,NUM; for(i=0; i<= COM.num ; i++) { printf(“打印列表,顯示已經注冊的設備”) } NUM =Get(選擇的發送方式); if(!NUM) COM.click[NUM](temp); } /*******************以上在相機中實現************************************/
微信中若要使用,在安裝過程中,提示打開相機權限,便是調用上述注冊函數。將微信本身自集成的發送函數地址傳給相機,相機每次發送只需判斷哪些設備注冊了,選擇對應的方式即可。如此一來,出現再多的新應用要使用相機,只需注冊一次即可。相機與微信QQ微博等模塊之間完美解耦!類似的,定時器的解耦也能這樣處理。
定時器運用注冊機制
首先,要想解耦,必須去掉胡亂定義的標志位與時間變量,只允許一個時間變量。因此定義一個32位的時間變量,不要任何條件限制,讓他一直自加。 參考arduino 中定時處理的方法:定義一個函數獲取當前時間,保存下當前時間,運行一段時間后,再次查詢當前時間,兩次做差,便得出運行的時間。從以上不難看出,關鍵點在于:獲取當前時間的函數,當前時間的存放,做差后的時間。以下是實現方法:
time.h :
#include "stm32f10x.h" #ifndef __TIME_H #define __TIME_H #define TimerID_max 20 //最大注冊設備數 #define RunOutOf_time(ID , ms) ( systime.no w-systime.last[ID -1]< ms ) typedef struct { u8 ID; //設備ID u32 now; //當前時間 u32 last[TimerID_max]; //存放抓取到的時間 void (*timer_init)(u16 countdata,u16 freqData); //指向初始化函數 u8 (*get_id)(void); //指向獲取ID函數 void (*refresh)(u8 ID); //指向更新時間函數 }SYSTIME; extern SYSTIME systime; #endif time.c #include "time.h" /*********提供給外部的API*******************/ void Timer_Init(u16 CountData,u16 FreqData); unsigned char systime_get(void); void Refresh(u8 ID); /***********************************************/ SYSTIME systime = 定義SYSTIME類型變量,并初始化函數指針 { .get_id=systime_get, .refresh=Refresh, .timer_init=Timer_Init }; /****************************************************/ //函數名:Timer_init //描述:初始化定時器 //輸入:中斷時間相關 //輸出:null /****************************************************/ void Timer_Init(u16 CountData,u16 FreqData) { RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4,ENABLE); NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0); NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 4; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; TIM_DeInit(TIM4); TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = FreqData; TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure); TIM_ClearFlag(TIM4, TIM_FLAG_Update); TIM_ITConfig(TIM4,TIM_IT_Update,ENABLE); TIM_Cmd(TIM4, ENABLE); } /****************************************************/ //函數名:systime_get //描述:獲取當前時間,并產生一個注冊 //輸入:null //輸出:null /****************************************************/ unsigned char systime_get() { if(systime.ID
在.c與.h實現了以上后,面向外部的只有三個函數:
/*********提供給外部的API*******************/ void Timer_Init(u16 CountData,u16 FreqData); unsigned char systime_get(void); void Refresh(u8 ID); /***********************************************/
定時器的使用方法
1
/*初始化*/2/**********任務1實現運行等閃爍,頻率1s **********/ void task1() { static u8 Task1_ID; if(!Task1_ID) Task1_ID=systime.get_id(); if(RunOutOf_time(Task1_ID,1000)) RUN_LED()=1; else if(RunOutOf_time(Task1_ID,2000)) RUN_LED()=0; else if(RunOutOf_time(Task1_ID,3000)) RUN_LED()=1; else if(RunOutOf_time(Task1_ID,4000)) RUN_LED()=0; else if(RunOutOf_time(Task1_ID,5000) RUN_LED()=1; else systime.refresh(Task1_ID); } /*******************任務2實現運行等閃爍,頻率100ms**********************/ void task2() { static u8 Task1_ID; if(!Task1_ID) Task1_ID=systime.get_id(); if(RunOutOf_time(Task1_ID,100)) RUN_LED()=1; else if(RunOutOf_time(Task1_ID,200)) RUN_LED()=0; else if(RunOutOf_time(Task1_ID,300)) RUN_LED()=1; else if(RunOutOf_time(Task1_ID,400)) RUN_LED()=0; else if(RunOutOf_time(Task1_ID,500)) RUN_LED()=1; else systime.refresh(Task1_ID); } /***************main函數實現任務1運行10s,任務2運行10s****************/ int main(void) { static u8 main_ID; System_Init(); while(1) { if(!main_ID) main_ID=systime.get_id(); if(RunOutOf_time(main_ID,10000)) task1(); else if(RunOutOf_time(main_ID,20000)) task2(); else systime.refresh(main_ID); } }以上,任何函數想要使用定時器,只需要按要求,設立一個ID存儲變量,以存儲注冊時分配的ID,便可調用定時器,且在任何平臺上均可方便的移植,只需修改硬件初始化。 此程序無法實現時刻任務執行,例如某任務要100ms執行一次,只能用作時間段內執行。原因在于程序主循環會耗時,導致輪詢時無法精準捕捉到100ms時刻,想要達到此效果,還需改進或者完全換一種思路來寫,例如捕捉放到中斷中,主循環來查詢100ms使能位。
責任編輯:彭菁
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原文標題:簡單介紹一下嵌入式軟件開發中的注冊機制!
文章出處:【微信號:c-stm32,微信公眾號:STM32嵌入式開發】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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