[发明专利]基于嵌入式系统的定时器装置及定时方法

说明书

本发明公开了一种基于嵌入式系统的定时器装置和定时方法，其中该装置包括：定时器、请求定时模块、时间数据处理模块和定时器休眠模块，请求定时模块用于接收控制系统的定时请求，根据该请求创建定时请求信号，并向时间数据处理模块发送定时请求信号；时间数据处理模块，用于接收请求定时模块发来的定时请求信号，读取定时器的当前定时参数，然后根据时间差值算法对定时器的定时时长进行实时检测判断，定时器休眠模块用于接收时间数据处理模块发来的定时结束信号，根据该信号清除相应的定时请求信号，为下一次定时请求做初始化准备。本发明定时时间灵活性强、使用简单方便，实现了工业控制系统中延时、定时多重性和多样性的要求，且定时精度高。

技术领域

本发明涉及一种基于嵌入式系统的定时器装置及定时方法，具体阐述了嵌入式系统控制器的定时器装置的设计方法及应用层定时器算法。

背景技术

随着工业自动控制技术的规模化发展，控制过程中多任务、多层次的复杂控制要求向各工业控制系统提出了新的挑战。要使系统稳定、可靠地运行，控制内容常常要求控制系统延时或定时向外设发出各种不同的控制信号，以满足不同时序、不同功能的控制要求。因此，需要控制系统具有多个相互独立而又标准相同的定时器来实现控制功能。

嵌入式系统集成了输入输出口、RS232和485通信串口，是一款功能丰富的一体控制器(以下简称控制器)。其硬件系统结构精简、内核小、成本低、灵活方便且实时性高，已逐渐发展成为嵌入式系统开发研究中的主流部件。然后，控制器有可供用户使用的相互独立的定时器，例如timer0～4,除此之外，若控制系统还要求实现其他更多的延时、定时功能，则多是通过使用for函数进行一定次数的空循环来达到延时、定时效果，这种方式不但定时时间难以精确判定，而且在延时时间未结束时，CPU始终停留在延时功能程序段内，不会扫描其他程序段内容，可见，这种定时方式不仅占用了大量系统内存，还拖慢了CPU处理事件的时间进程。然而，由于硬件资源的限制，不可能为每一个定时应用单独配置一个硬件定时器。这种有限的定时器个数和日益复杂的自动控制要求之间的矛盾，无疑成了控制器在嵌入式开发领域中发展的绊脚石。为了解决这个问题，本文提出一种基于嵌入式系统的定时器的设计方法，基于ADS编译器在单个硬件定时器的基础上创建多个定时器，以实现在硬件资源有限的情况下满足多点同时定时的控制要求。

发明内容

本发明涉及一种基于嵌入式系统的软件定时器设计，针对工业控制过程中经常需要在不同之处同时使用定时功能，而嵌入式系统中有的相互独立的定时器，例如timer0～4,提出一种基于嵌入式系统的软件定时器的设计方法。

本发明公开了一种基于嵌入式系统的定时器设计方法，包括定时启动、运行、停止三个阶段，分别对应软件定时系统的请求定时模块、数据处理模块和定时器休眠模块。三个阶段分别由不同的API函数完成。

一种基于嵌入式系统的定时器装置，包括：定时器、请求定时模块、时间数据处理模块和定时器休眠模块，其中：

请求定时模块用于接收控制系统的定时请求，根据该请求创建定时请求信号，并向时间数据处理模块发送定时请求信号；

时间数据处理模块，用于接收请求定时模块发来的定时请求信号，读取定时器的当前定时参数，然后根据时间差值算法对定时器的定时时长进行实时检测判断，当定时时长达到预定定时时长时，创建定时结束信号，并将其传递给控制系统和定时器休眠模块；

定时器休眠模块用于接收时间数据处理模块发来的定时结束信号，根据该信号清除相应的定时请求信号，为下一次定时请求做初始化准备。

所述的定时器装置，优选的：

所述定时器包括递减计数器和定时计数缓冲寄存器，

时间数据处理模块包括定时中断次数计数器、计数结束标志位、中断溢出位、中断溢出计数器；