嵌入式系统中,一个任务往往需要在特定的延时之后执行一个指定的动作,比如等待外设以确保数据可靠,控制扬声器发声时间以及串口通信超时重发等。就需要利用定时器机制来计量特定度的时间段。VnWorks作为实时嵌入式系统,提供多样的定时接口函数。下面列举一些常用的定时方式,并说明其注意事项。
1 taskDelav
taskDelay(n)使调用该函数的任务延时n个tick(内核时钟周期)。该任务在指定的时间内主动放弃CPU,除了taskDelay(0)专用于任务调度(将CPU交给同一优先级的其他任务)外,任务延时也常用于等待某一外部事件,作为一种定时/延时机制。在没有中断触发时,taskDelay能很方便地实现,且不影响系统整体性能。例如写数据至EEPROM,EEPROM需要一个内部擦除时间(最大擦除时间为lOms)。以下所提及的一个tick都假设为16.67 ms(1/60 s)。可以简单地调用taskDelay(2)来保证数据擦写完成。按理说taskDelay(1)就足以保证,为什么需要taskDelay(2)呢?
这正taskDelay使用的一个缺陷,使用时
使用taskDelay需注意的另外一点是:即使经过n个tick,调用延时的任务也不保证返回执行状态,可能有更高或相同优先级的任务占用了CPU。
2 WatchDog
VxWorks提供了一种通用的看门狗定时器机制。利用提供的函数,任何任务都可以创建一个看门狗定时器,经过指定的延时后,实现在系统时钟ISR的上下文中运行指定的程序。需要注意的是,看门狗定时触发的程序是在中断级别上执行,而不是在任务的上下文中。因此,看门狗定时挂接的程序编写有一定的限制CONTROL ENGINEERING China版权所有,这个限制条件与中断服务程序的约束是一样的。比如,不能使用获取信号量的语句,以及像printf()这样的I/O系统函数。
通过wdCreate()可以创建一个看门狗定时器。调用wdStart()启动定时器,延时数同taskDelay一样以tick为单位,同时还须指定定时完成后要调用的程序。如果应用程序同时需要多个看门狗函数,则应使用wdCreate()产生多个独立的看门狗ID。因为对于给定的看门狗ID,通过wdStart()只能关联一个看门狗函数。在指定的tick计数到达之前,要取消一个看门狗计时器控制工程网版权所有,可以通过调用wdCancel()实现。每调用一次wdStart(),看门狗定时器只执行一次,因此对于一些要求周期性执行的应用程序,要获得该效果,则定时器函数本身必须通过递归调用wdStart()来重新启动定时器。
如果利用看门狗定时器实现延时,则存在与taskDelay一样的精度上的缺陷,以tick为基准.并且看门狗关联的函数所受的限制很大,这也是使用不便的一个方面。不过启动看门狗的任务不会被阻塞,因为wdStart()调用立即返回并继续执行。
3 sleep/nanosleep
sleep()和nanosleep()是VxWorks提供的延时函数接口。sleep以s为单位,nanosleep可以提供更精确的延时;传参是时钟的结构体www.cechina.cn,参数可以精确到ns,但实际上只能做到大于或等于这个时问。因为skep或nanosleep函数延时的时间基准仍是tick,调用此函数的任务处于任务延时状态,这点与taskDelay()一致。不同的地方是www.cechina.cn,taskDelay()是用于任务调度,taskDelay(O)有其自身的含义,而sleep(O)则是没有意义的。前面提过,taskDelay(n)延时时间为(n-1)tick~ntick,而sleep/nanosleep则保证实际延时时间大于或等于设定的时间参数。这一点可以通过编写一个测试程序试验证明。代码如下:
4 高精度时钟sysTimeStamp
sysTimeStamp()也称"时间戳"。是通过系统时钟实现的。刚开始也觉得费解,系统时钟的定时周期就是tick,怎么实现高精度时钟呢?通过读BSP底层代码发现,sysTimeStamp其实是通过读取该定时器的当前计数值来获取高精度定时的。通过sysTimes