定時(shí)器和實(shí)時(shí)時(shí)鐘應(yīng)用
時(shí)間:2007-12-20 10:20:00來(lái)源:ronggang
導(dǎo)語(yǔ):?對(duì)ETR186T和ETR232i,由于不確定最終系統(tǒng)是否有RTC,所以BIOS沒(méi)有做RTC的同步操作。用戶應(yīng)用程序可以很方便的實(shí)現(xiàn)同步的操作
在嵌入式系統(tǒng)中經(jīng)常會(huì)用到定時(shí)器和實(shí)時(shí)時(shí)鐘的功能,這里首先介紹定時(shí)器和實(shí)時(shí)時(shí)鐘的概念。
(1) 定時(shí)器是指82C54這樣的可編程Timer,通常具有固定頻率的輸入脈沖,Timer對(duì)該脈沖記數(shù),當(dāng)記數(shù)到所設(shè)置的值后,定時(shí)器可觸發(fā)CPU生產(chǎn)中斷,因而定時(shí)器一般用于產(chǎn)生1ms-50ms的事件,來(lái)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的應(yīng)用程序執(zhí)行某個(gè)動(dòng)作。
(2) 實(shí)時(shí)時(shí)鐘,也簡(jiǎn)稱為RTC,是一個(gè)獨(dú)立的電路單元,可提供精確的日期和時(shí)間參數(shù),通常包括“年-月-日”,“時(shí):分:秒”。RTC一般帶有后備電池,通過(guò)擴(kuò)展總線或SPI接口與系統(tǒng)相連。
與標(biāo)準(zhǔn)的PC一樣,英創(chuàng)嵌入式網(wǎng)絡(luò)模塊帶有一個(gè)每秒中斷18.2次的系統(tǒng)定時(shí)器Timer0,每次中斷間隔時(shí)間約為55ms,操作系統(tǒng)中和時(shí)間相關(guān)的功能都將和系統(tǒng)定時(shí)器有關(guān)。此外模塊中還為用戶保留了一個(gè)16-bit可編程定時(shí)器Timer1,其輸入頻率通常為1MHz,特別適合用做ms級(jí)的定時(shí)器。目前英創(chuàng)模塊中一部分型號(hào)還同時(shí)支持RTC,如NetBox-II、ETR100E等,圖1指出ETR100E上的RTC。
圖1 ETR100E上的RTC
對(duì)還沒(méi)有在模塊上支持RTC的型號(hào),ETR186和ETR232i,都在其評(píng)估地板上擴(kuò)展有RTC單元,如圖2所示。用戶可參考評(píng)估板電路圖,為自己的應(yīng)用底板擴(kuò)展RTC單元。
圖2 ETR232i評(píng)估地板上擴(kuò)展的RTC
由于操作系統(tǒng)提供的日期和時(shí)間都是根據(jù)系統(tǒng)定時(shí)器生成的,所以為了讓系統(tǒng)的時(shí)間與當(dāng)前真實(shí)時(shí)間一致,就需要用RTC的時(shí)間去同步系統(tǒng)的時(shí)間。對(duì)在模塊上已帶了RTC單元的型號(hào),如NetBox-II、ETR100E等,BIOS在上電初始化期間已進(jìn)行了RTC對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘的同步操作。目前對(duì)ETR186T和ETR232i,由于不確定最終系統(tǒng)是否有RTC,所以BIOS沒(méi)有做RTC的同步操作。用戶應(yīng)用程序可以很方便的實(shí)現(xiàn)同步的操作:
#include
#include “ds1302.h”
……
struct time t;
struct date d;
……
RTC.getdate( &d ); // 取RTC的日期參數(shù)
RTC.gettime( &t ); // 取RTC的時(shí)間參數(shù)
t.ti_hund = 0; // 設(shè)置百分秒為0
setdate( &d ); // 設(shè)置系統(tǒng)的日期
settime( &t ); // 設(shè)置系統(tǒng)的時(shí)間
注意,進(jìn)行RTC對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘的同步操作之前,RTC本身應(yīng)當(dāng)被正確的初始化,并設(shè)置有效的當(dāng)前時(shí)間。
以下對(duì)定時(shí)器和實(shí)時(shí)時(shí)鐘的常用方式作簡(jiǎn)單介紹。
(1) 構(gòu)造1ms – 50ms的定時(shí)任務(wù)發(fā)生器
通過(guò)啟動(dòng)定時(shí)器Timer1,并安裝中斷程序響應(yīng)Timer1記數(shù)結(jié)束事件。Timer1的輸入頻率為1MHz,即時(shí)間分辨率為1us,若設(shè)置Timer1的分頻值為1000,則定時(shí)中斷間隔1ms,若設(shè)置為10000,則定時(shí)中斷間隔為10ms。作為定時(shí)任務(wù)發(fā)生器,中斷服務(wù)程序只需設(shè)置一個(gè)全局變量標(biāo)志,而上層的應(yīng)用程序則檢查該全局變量標(biāo)志,當(dāng)標(biāo)志被設(shè)置時(shí)就執(zhí)行相應(yīng)的定時(shí)任務(wù)并清除該標(biāo)志。
不建議設(shè)置小于1ms的定時(shí)間隔,因?yàn)檫@樣會(huì)占用過(guò)多CPU開(kāi)銷。
有關(guān)Timer1定時(shí)中斷程序的安裝及應(yīng)用,請(qǐng)?jiān)贐C的IDE環(huán)境中打開(kāi)光盤中software\drivers目錄下的tmrdemo.prj,參閱相關(guān)的代碼。
(2) 構(gòu)造幾百毫秒至一兩秒的定時(shí)任務(wù)發(fā)生器
對(duì)構(gòu)造這個(gè)時(shí)間量級(jí)的定時(shí)任務(wù)發(fā)生器,最好是加載軟中斷int 0x1C,每次系統(tǒng)定時(shí)中斷將自動(dòng)調(diào)用軟中斷int 0x1C,所以int 0x1C的定時(shí)間隔就是55ms(精確值為54.925ms)。在中斷程序中可通過(guò)對(duì)一全局變量計(jì)數(shù),來(lái)表示時(shí)間間隔,而上層應(yīng)用程序則判斷該全局變量計(jì)數(shù)值來(lái)決定是否執(zhí)行定時(shí)任務(wù),如設(shè)置計(jì)數(shù)閾值為18,表示1s時(shí)間間隔,注意當(dāng)開(kāi)始執(zhí)行定時(shí)任務(wù)時(shí),需把全局變量計(jì)數(shù)值清零。
BC集成開(kāi)發(fā)環(huán)境的在線幫助中有關(guān)于如何加載int 0x1C的代碼例程,可搜索關(guān)鍵詞getvect或setvect,以打開(kāi)相關(guān)的在線幫助窗口。
(3) 整點(diǎn)時(shí)間操作
這里所謂的整點(diǎn)時(shí)間操作是指每10秒、每5分鐘、每小時(shí)等等這樣的定時(shí)任務(wù),可以通過(guò)簡(jiǎn)單的獲取系統(tǒng)時(shí)間參數(shù)來(lái)判斷是否執(zhí)行定時(shí)任務(wù)。如每10秒進(jìn)行定時(shí)操作:
struct time t;
unsigned char lastsecond;
// 初始化相關(guān)變量
gettime( &t );
lastsecond = t.ti_sec;
……
//定時(shí)任務(wù)判斷
gettime( &t );
if( (t.ti_sec != lastsecond) && ( (t.ti_sec%10) == 0) )
{
lastsecond = t.ti_sec;
//執(zhí)行定時(shí)任務(wù)
……
}
注意由于定時(shí)操作的判斷是使用了DOS的系統(tǒng)調(diào)用,因此不能把上述代碼放在硬件中斷服務(wù)程序中,以避免中斷重入而引起系統(tǒng)crush。