一种软件定时器/超时机制的实现方法

目录

• 概述
• 简单方法
• 优化方案
• • 计数值自减
  • 开启超时
  • 超时检测

概述

在程序设计中，常会遇到需要循环等待的问题，比如在while中等待串口中断接收完一帧数据。这时为了避免一直接收不到，程序进入死循环，我们会选择增加超时退出机制。
本文主要是记录一下超时机制的实现。

简单方法

这种实现方式相对比较简单，理解起来容易的多。比较适用于超时机制较少的程序。
首先需要三个变量，超时开始标志、超时计数值、超时时间到标志：

芯片资源受限，为了节省空间，常会开启优化功能。所以此处加了关键字，避免被优化。实现上分为三个步骤：

1. 开启超时。
2. 超时计数。放在系统定时器中运行：
3. 关闭超时。当等待的条件满足而退出循环时，则需要关闭超时：

可以想到，随着逻辑功能增加，会需要很多超时机制或定时器。这样频繁定义三个变量和三个函数，程序会变得很臃肿，且代码复用率很低。明显并不是很适用。

优化方案

考虑优化，可以将变量变为数组，通过索引来标识不同的超时，比如0是串口协议帧超时、1是SPI协议帧超时、2是系统运行时间等。

首先想到的是通过宏定义来实现，最近正好在学习RT-Thread，这里借鉴下，使用枚举的形式：

即是允许的定时器的总个数，我们定义一下：

不再需要、、三个变量，以串口帧超时为例，我们通过的值来判断。

可以看出，给赋值时，也就同步开启了定时器。检测的值，也就等同于检测超时结果。这里就得到三个关键问题的实现：计数值自减、开启超时、检测超时。

计数值自减

将上面的语句封装成一个函数：

从第一部分已经知道，自减1是在系统定时器中进行的，所以需要在系统定时器中调用函数。

开启超时

开启超时函数修改为：

函数内的超时时间是一个宏定义

这里可能会想到：因为超时时间直接写为常量，如果超时值需要根据程序上下文进行调整，则比较麻烦。不过可以通过增加形参来传入，或者增加一个定时器，反正就是增加一个index嘛。

超时检测

取消了 标志，超时检测使用函数调用来实现：

来源：何事误红尘