超时任务处理

随风1

软件超时机制

1、背景

在嵌入式软件程序设计过程中中，经常会遇到超时（或定时）的处理情况，基本处理思想是在时间到的时候进行相关程序处理，下面介绍两种超时（或定时）的程序设计方案。
2、方案一

基本思想：定时器中断使用一个变量TICK，中断间隔时间t，在准备定时开始时读取此时刻的TICK，在程序运行过程中实时读取当前的TICK信息并计算即可。

因此在时间计算时只需计算开始STARTTICK和结束ENDTICK即可完成时间计算。时间计算T=(ENDTICK-STARTTICK)*t；使用一个定时器中断每t时间处理一次中断，中断里面时间计数值s_u32TCNT++，如下图所示：



程序中定义一个结构体来保存超时开始和超时结束时间，结构体定义如下图所示:



在需要做定时超时处理的地方实时的获取当前s_u32TCNT并赋值给u32EndTimeTick，计算开始u32StartTimeTick和结束时u32EndTimeTick的时间差来判断时间是否到来即可，程序设计示意代码如下图所示：


3、方案二

基本思想：定义回调函数和回调注册函数，将定时/超时服务函数注册回调，每一次定时器中断执行一次回调，回调函数只需对计时时间TCNT做减1操作即可，当TCNT为0时即定时/超时时间到，并置超时标志，应用程序只需判断标志即可明确定时/超时时间是否到来；回调函数和回调注册函数定义如下图所示，多个超时/定时回调函数可注册在回调函数数组中：





定时中断函数中进行遍历处理，定时中断函数处理示意代码如下图所示：


4、对比总结

方案一优点在于中断执行单元执行内容少，代码操作容易理解，缺点是应用中实时的进行计算开始和结束TICK差值，代码执行效率不高。

方案二优点在于将超时函数注册在回调中即可，程序扩展性较好，不用做过多的数值计算，代码执行效率相对较高，缺点是定时中断中需要遍历所有已注册的对调，中断执行内容相对较多。
STM32程序超时设计

在程序设计中，出现以下类似语句，是非常不可靠的，很有必要加入超时处理！
while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED));

以下在stm32的system_stm32f10x.c文件中，判断外部晶振起振的程序。

可以参考，在以后的程序中借鉴。
#define HSE_STARTUP_TIMEOUT   ((uint16_t)0x0500) /*!< Time out for HSE start up */
/* Wait till HSE is ready and if Time out is reached exit */
do
{
    HSEStatus = RCC->CR & RCC_CR_HSERDY;
    StartUpCounter++;
} while((HSEStatus == 0) && (StartUpCounter != HSE_STARTUP_TIMEOUT));

I2C 读写EEPROM添加超时：
uint16_t i = 0x0fff;
while ((!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED))&&i){i--;};

lihu35

针对您提供的帖子内容，作为一名汽车工程师，关于超时任务处理和软件超时机制，我给出以下专业的回复：

超时机制在嵌入式软件设计中至关重要，用于确保任务在规定时间内完成。针对您提到的两种方案，方案一基于定时器中断实现时间计算，其优点是精确度高、实时性强。通过读取定时器计数器的值，计算时间差来确定任务是否超时。方案二涉及轮询检测的方式，虽然简单易行，但可能占用更多CPU资源。在设计软件时，应考虑任务的实时性要求和系统资源，选择合适的超时机制。此外，对于复杂的嵌入式系统，还需要考虑中断管理、任务优先级和系统的实时操作系统等因素。

以上是简要的回复，如果需要更详细的技术细节或讨论其他方案，请继续交流。