yikuang 发表于 2013-7-3 22:16:45

关于邵子扬新书中“软件定时器”中一点问题

邵子扬新书《AVR单片机应用专题精讲》软件定时器的例子:

// 定时器类型
#define SFTMR_DELAY0
#define SFTMR_PERIOD 1

// 软件定时器数据类型
// style:定时器类型
// enable: 定时器使能
// interval: 定时器周期
// cnt:    内部计数器
// func:   回调函数
struct TSOFTTIMER
{
unsigned char style:3;
unsigned char enable:1;
unsigned int interval;
volatile unsigned int cnt;
void (* func)(void);
};
.....
.....

// 函数:sftmr_delay
// 说明:延时模式
// 输入参数:no 软件定时器序号
//         interval 延时时间
// 输出参数:无
void sftmr_delay(unsigned char no, unsigned int interval)
{
sfTMR.enable = 0;
sfTMR.style = SFTMR_DELAY;
sfTMR.interval = interval;
sfTMR.cnt = interval;
sfTMR.enable = 1;

while(sfTMR.cnt > 0)
{
    sftmr_void();
}
}

// 函数:sftmr_period
// 说明:定时模式
// 输入参数:no 软件定时器序号
//         interval 定时周期时间
//         func 回调函数
// 输出参数:无
void sftmr_period(unsigned char no, unsigned int interval, void (* func)(void))
{
sfTMR.enable = 0;
sfTMR.style = SFTMR_PERIOD;
sfTMR.interval = interval;
sfTMR.cnt = interval;
sfTMR.func = func;
sfTMR.enable = 1;
}

// 软件定时器服务程序,需要在硬件定时器中断里调用
void sftmr_svr()
{
unsigned char i;

for(i = 0; i < SOFTTIMER_CNT; i++)
{
    if((sfTMR.enable) && (sfTMR.cnt >0))
    {
      sfTMR.cnt --;          // 递减计数器
      if(sfTMR.cnt == 0)
      {
      if(sfTMR.style > 0) // 执行回调函数
      {
          sfTMR.cnt = sfTMR.interval;
          if(sfTMR.func != 0)
            sfTMR.func();
      }
      }
    }
}
}
.......
......

int main(void)
{
    .......
    .......

// 软件定时器0, 每 300 个定时周期自动调用函数func1
sftmr_period(0, 300, func1);

while(1)
{
    // 软件定时器1,每次调用后延时 500 定时周期
    sftmr_delay(1, 500);
    PININV(LED2);
}
}

本人在本例程配套proteus仿真电路(LED闪烁)上测试,并在本人开发板(ATmega128,GCCAVR,优化级别-os)上测试发现(测试效果一样),
while(1)
{
    // 软件定时器1,每次调用后延时 500 定时周期
    sftmr_delay(1, 500);
    PININV(LED2);
}
的sftmr_delay(1, 500);并非延时500MS,而是时快时慢!而sftmr_period(0, 300, func1);测试正常!经过一番折腾,把代码修改如下:
.........
volatile unsigned char Flag = 0;   //增加一个标志位
.....

void sftmr_delay(unsigned char no, unsigned int interval)
{
        sfTMR.enable = 0;
        sfTMR.style = SFTMR_DELAY;
        sfTMR.interval = interval;
        sfTMR.cnt = interval;
        sfTMR.enable = 1;

    while(!Flag)//sfTMR.cnt > 0       ///等待标志位置位
   {
                sftmr_void();
    }
        Flag = 0;                     //清标志位
}
......

void sftmr_svr(void)
{
        unsigned char i = 0;

        for(i = 0; i < SOFTTIMER_CNT; i ++)
        {
                if((sfTMR.enable) && (sfTMR.cnt > 0))
      {
                        sfTMR.cnt --;          // 递减计数器
            if(sfTMR.cnt == 0)
            {
                    if(sfTMR.style > 0) // 执行回调函数
                    {
                            sfTMR.cnt = sfTMR.interval;
                                  if(sfTMR.func != 0)
                                sfTMR.func();
                }
                                else
                                        Flag = 1;       //如果sfTMR.cnt减到0,标志位置位,用于在主函数里判断         
            }
      }
    }
}

问:为什么sfTMR.cnt自减至0时,主函数里while(sfTMR.cnt > 0)判断不准确,时快时慢,即看见LED闪烁时快时慢?而在sfTMR.cnt自减至0之后增加一个标志位,在主函数判断,并清除。而后一切正常!这是否与GCC优化有关系?为什么?
还有个问题:
struct TSOFTTIMER
{
unsigned char style:3;
unsigned char enable:1;
unsigned int interval;
volatile unsigned int cnt;
void (* func)(void);
};
中的位段成员,在谭浩强书中说明“位段成员类型必须指定为unsigned或int类型”,为什么这里指定为unsigned char而编译通过呢?

struct TSOFTTIMER
{
unsigned char style:3;
unsigned char enable:1;
unsigned int interval;
volatile unsigned int cnt;       //只有该变量被volatile 修饰void (* func)(void);
};
改为:
struct TSOFTTIMER
{
unsigned style:3;
unsigned enable:1;
unsigned int interval;
unsigned int cnt;
void (* func)(void);
};

volatile struct TSOFTTIMER sfTMR;//这样是否更可靠的防止被优化?有木有必要?

求各位解答下,谢谢!第一次用GCC,对它的优化一头雾水!

yikuang 发表于 2013-7-3 22:32:59

其中void sftmr_svr(void)在中断中被调用
ISR(TIMER2_COMP_vect)
{
sftmr_svr();// 调用软件定时器服务程序
}
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