如何解决引入注册机制问题

STM32嵌入式开发 2023-08-16 441

STM32嵌入式开发

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描述

问题描述     在使用定时器的过程中最令人苦恼的就是，定义flag，holdtime，每用一次定义就会导致中断函数中标志位满天飞，时间变量在程序中随处可见。在想要移植，又不敢随便删除。程序处于高耦合状态，失去了一个.c 一个 .h的意义。

如何解决这种问题

    引入注册机制。为了方便说明注册机制，举一个例子：手机在使用相机这个功能时，有一个操作：将拍摄的照片发送出去。以程序来实现这一过程，最容易想到的方法如下：

    在相机的发送模块添加以下代码:

 

if (选择发送)
{
     if(选择微信发送)
     {
         获取发送人；
         选择发送人；
     }
     else if（选择qq发送）
     {
         获取发送人；
         选择发送人；
     }
     else if（选择微博发送）
     {
         获取发送人；
         选择发送人；
     }
    .
    .此处省略一万行
    .
}

    这是最容易想到的实现方式，就如上面定时器的实现方式，哪里要用了，再定义一系列变量就是了。回到相机例子，假设某一天一个比微信还火的聊天软件出现了，用户安装了，想要发送图片，这时该怎么做 ?当然，只能在上面相机的发送发送模块中添加else if（。。。。）和它的实现方式了，也就意味着，每更新一个需要使用图片功能的软件，就必须去修改相机模块，是不是觉得和我们的定时器很像? 注册的精髓：     解耦各个模块。程序讲究高内聚，低耦合。我目前对这句话的理解是：高内聚：每一个功能模块（c文件，h文件），内部不和其他模块相互调用，比如障碍物函数里面不应该有状态这一个变量存在，更不应该拥有零地标恢复运行这一操作。它只做一件事，处理IO口信息，产生相应的障碍物状态。低耦合：障碍物函数与其他模块的耦合，仅仅为产生的障碍物状态。下面深入探讨注册机制。 何谓注册：


	 



	    我目前这样理解的，相机要发送图片，面临着多种发送方式，每一种发送方式肯定会调用不同的函数。反过来想，就是我有很多的应用，要使用相机这个模块（此处对比定时器）。既然这样，相机模块定义一个注册函数，供其他模块调用，以告诉相机，允许使用对应的发送方式。



	 




#define num_max 20                        //最大设备数


typedef struct
{
  u8 num；//当前注册设备数
  u8 list_ name[num _max];                //用于保存注册设备列表
  void （*click[num _max]）（u8 * temp）;  //存放不同模块（微信qq）的发送函数地址
}Equiment;
Equiment  COM;            


/**************************注册函数****************************************/
void  Photo_Register ( void（*a）（u8 * temp)，u8 list ）  //提供给外部的接口
{
   if(COM.num < num.max)
  {
      COM. click[COM. num]=a;          //保存函数地址
      COM. List _name [ COM. num ]=list;   //保存设备名至列表
      COM. num++;
  }
  else
  {
     /****超过最大设备数报错******/
  }
}


/*相机中的发送函数*/
void Click（u8 temp）           // 最终实现图片发送调用此函数即可
{
   u8 i，NUM；
   for（i=0; i<= COM.num ; i++）
   {
    printf(“打印列表，显示已经注册的设备”)
   } 
   NUM =Get（选择的发送方式）；
   if(!NUM)
   COM.click[NUM](temp);
}
/*******************以上在相机中实现************************************/



    微信中若要使用，在安装过程中，提示打开相机权限，便是调用上述注册函数。将微信本身自集成的发送函数地址传给相机，相机每次发送只需判断哪些设备注册了，选择对应的方式即可。如此一来，出现再多的新应用要使用相机，只需注册一次即可。相机与微信QQ微博等模块之间完美解耦！类似的，定时器的解耦也能这样处理。


	 



	定时器运用注册机制



	    首先，要想解耦，必须去掉胡乱定义的标志位与时间变量，只允许一个时间变量。因此定义一个32位的时间变量，不要任何条件限制，让他一直自加。     参考arduino 中定时处理的方法：定义一个函数获取当前时间，保存下当前时间，运行一段时间后，再次查询当前时间，两次做差，便得出运行的时间。从以上不难看出，关键点在于：获取当前时间的函数，当前时间的存放，做差后的时间。以下是实现方法：



	    time.h ：



	 


#include "stm32f10x.h"
#ifndef __TIME_H
#define __TIME_H


#define TimerID_max 20          //最大注册设备数
#define RunOutOf_time(ID , ms)   ( systime.no w-systime.last[ID -1]< ms ) 


typedef struct
{
     u8 ID;                     //设备ID
     u32 now;                   //当前时间
     u32 last[TimerID_max];     //存放抓取到的时间


     void (*timer_init)(u16 countdata,u16 freqData);   //指向初始化函数
     u8 (*get_id)(void);                               //指向获取ID函数
     void (*refresh)(u8 ID);                           //指向更新时间函数


}SYSTIME;
extern SYSTIME systime;
#endif


time.c
#include "time.h"


/*********提供给外部的API*******************/
void Timer_Init(u16 CountData,u16 FreqData);
unsigned char systime_get(void);
void Refresh(u8 ID);
/***********************************************/
 SYSTIME systime =        定义SYSTIME类型变量，并初始化函数指针
{
     .get_id=systime_get,
     .refresh=Refresh,
     .timer_init=Timer_Init
};


/****************************************************/
//函数名：Timer_init
//描述：初始化定时器
//输入：中断时间相关
//输出：null
/****************************************************/
void Timer_Init(u16 CountData,u16 FreqData)
{
 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4,ENABLE);         
 NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;                        
 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);


 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQn;             
 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;   
 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 4;
 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); 


 TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;             


 TIM_DeInit(TIM4);
 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = FreqData;
 TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; 
 TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  
 TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure); 
 TIM_ClearFlag(TIM4, TIM_FLAG_Update); 
 TIM_ITConfig(TIM4,TIM_IT_Update,ENABLE);    
 TIM_Cmd(TIM4, ENABLE);             


}


/****************************************************/
//函数名：systime_get
//描述：获取当前时间，并产生一个注册
//输入：null
//输出：null
/****************************************************/
unsigned char systime_get()
{
    if(systime.ID




	 



	    在.c与.h实现了以上后，面向外部的只有三个函数：



	 


/*********提供给外部的API*******************/
void Timer_Init(u16 CountData,u16 FreqData);    
unsigned char systime_get(void);
void Refresh(u8 ID);
/***********************************************/





	 



	定时器的使用方法



	 





	 



	1



	 


/*初始化*/

2
  /**********任务1实现运行等闪烁，频率1s **********/    
void task1()
{
        static u8 Task1_ID;
 if(!Task1_ID)
    Task1_ID=systime.get_id();
        if(RunOutOf_time(Task1_ID,1000))
    RUN_LED()=1; 
 else if(RunOutOf_time(Task1_ID,2000))
    RUN_LED()=0; 
 else if(RunOutOf_time(Task1_ID,3000))
    RUN_LED()=1; 
 else if(RunOutOf_time(Task1_ID,4000))
    RUN_LED()=0; 
 else if(RunOutOf_time(Task1_ID,5000)
            RUN_LED()=1; 
 else
    systime.refresh(Task1_ID);   
}


/*******************任务2实现运行等闪烁，频率100ms**********************/  
void task2()
{
 static u8 Task1_ID;
 if(!Task1_ID)
   Task1_ID=systime.get_id();
 if(RunOutOf_time(Task1_ID,100))
   RUN_LED()=1; 
 else if(RunOutOf_time(Task1_ID,200))
          RUN_LED()=0; 
 else if(RunOutOf_time(Task1_ID,300))
   RUN_LED()=1; 
 else if(RunOutOf_time(Task1_ID,400))
   RUN_LED()=0; 
        else if(RunOutOf_time(Task1_ID,500))
        RUN_LED()=1; 
 else
   systime.refresh(Task1_ID);
}


/***************main函数实现任务1运行10s，任务2运行10s****************/
int main(void)
{
        static u8 main_ID;
        System_Init();
        while(1)
        {   
    if(!main_ID)
       main_ID=systime.get_id();
    if(RunOutOf_time(main_ID,10000))
       task1();
    else if(RunOutOf_time(main_ID,20000))
       task2();
    else
             systime.refresh(main_ID); 
        }
}



    以上，任何函数想要使用定时器，只需要按要求，设立一个ID存储变量，以存储注册时分配的ID，便可调用定时器，且在任何平台上均可方便的移植，只需修改硬件初始化。     此程序无法实现时刻任务执行，例如某任务要100ms执行一次，只能用作时间段内执行。原因在于程序主循环会耗时，导致轮询时无法精准捕捉到100ms时刻，想要达到此效果，还需改进或者完全换一种思路来写，例如捕捉放到中断中，主循环来查询100ms使能位。


	 



	        责任编辑：彭菁


                    
                    
                    
                


                
                
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