应用定时器的配置，如何使用？

　　应用定时器的概念相信大家都不陌生。它是一种内核对象，可为执行任务提供简单的事件计时方法，或者更常见的是定期执行一个活动。这篇文章我们将为大家介绍Nucleus SE中定时功能的配置、服务案例和API调用等。
　　定时器的使用
　　应用定时器可以被配置为一次性的，即它被启动后，在指定的时间段后就简单地终止了。计时器也可以配置为重复性的，即当它到期时会自动重启，重启时段的时间间隔可能与初始时间不同。定时器还可以有选择性地配置为运行一个特定功能，比如当（或每次）定时器到期时就执行一个到期例程。
　　定时器的配置
　　定时器数量
　　与Nucleus SE的大多数功能一样，定时器的配置主要由nuse_config.h中的#define语句控制。键设置是NUSE_TIMER_NUMBER，用来确定为应用程序配置的定时器数量。默认设置为0（即没有使用定时器），你可以将其设置为0-16之间的任意值。错误的值将导致编译时间错误，该错误由nuse_config_check.h中的测试产生（这包含在nuse_config.c内，并因此使用此模块编译），导致一个#error语句被编译。
　　选择非零值是定时器的“主启用”，这将导致一些数据结构被定义，大小也相应地调整，本文稍后将对其进行详细介绍。它还会激活API启用设置。
　　到期例程启用
　　在Nucleus SE中，我一直在寻找可选的功能，省略它们会节省内存。一个很好的例子是定时器到期例程的支持。除了对每个单独的计时器可选之外，还可以通过nuse_config.h中的NUSE_TIMER_EXPIRATION_ROUTINE_SUPPORT设置为整个应用程序启用（或不启用）这一工具。将此设置为FALSE会抑制两个ROM数据结构的定义，本文后面将对其进行更详细的介绍。
　　API启用
　　Nucleus SE中的每个API功能（服务调用）在nuse_config.h中都有一个启用#define符号。对于定时器，这些是：
　　默认情况下，所有这些都设置为FALSE，从而禁用每个服务调用并禁止包含任何实现代码。要为应用程序配置定时器，需要选择要使用的API调用，并将其启用符号设置为TRUE。
　　以下是默认nuse_config.h文件的摘录。
　　如果启用了定时器API功能但未配置定时器（除了始终允许的NUSE_Timer_Count（）之外），则会产生编译时间错误。如果您的代码使用了尚未启用的API调用，则会产生链接时间错误，因为应用程序中不会包含任何实现代码。
　　定时服务呼叫
　　Nucleus RTOS支持八个与定时器相关的服务调用，它们提供以下功能：
　　• 控制（启动/停止）定时器。 由Nucleus SE中的NUSE_Timer_Control（）实现。
　　• 从定时器获取剩余时间。 由Nucleus SE中的NUSE_Timer_Get_Remaining（）实现。
　　• 将定时器恢复到未使用状态（重置）。 由Nucleus SE中的NUSE_Timer_Reset（）实现。
　　• 提供有关指定定时器的信息。 由Nucleus SE中的NUSE_Timer_Information（）实现。
　　• 返回为应用程序配置（当前）的计时器数量。 由Nucleus SE中的NUSE_Timer_Count（）实现。
　　• 向应用程序添加新的定时器（创建）。未在Nucleus SE中实现。
　　• 从应用程序中删除定时器（删除）。 未在Nucleus SE中实现。
　　• 返回指向应用程序中所有定时器（当前）的指针。未在Nucleus SE中实现。

　　下面我们详细介绍每个服务调用的实现。
　　定时服务
　　可以在定时器上执行的基本操作是控制它，包括启动和停止，并读取其当前值。 Nucleus RTOS和Nucleus SE都为这些操作提供了两个基本的API调用，下面我们将详细讨论。
　　控制定时器
　　用于控制定时器的Nucleus RTOS API调用仅允许启用或禁用定时器（即启动或停止）。Nucleus SE提供相同的服务。
　　Nucleus RTOS API调用定时器的控制
　　服务调用原型：
　　STATUS NU_Control_Timer（NU_TIMER *timer， OPTION enable）;
　　参数：
　　timer - 指向用户提供的定时器控制模块的指针
　　enable –必需的功能;可能是NU_ENABLE_TIMER或NU_DISABLE_TIMER
　　返回：
　　NU_SUCCESS –调用已成功完成
　　NU_INVALID_TIMER –定时器指针无效
　　NU_INVALID_ENABLE – 指定的功能无效
　　Nucleus SE API调用定时器的控制
　　此API调用可支持Nucleus RTOS API的全部功能。
　　服务调用原型：
　　STATUS NUSE_Timer_Control（NUSE_TIMER timer， OPTION enable）;
　　参数：
　　timer – 要使用的定时器索引（ID）
　　enable –必需的功能;可能是NUSE_ENABLE_TIMER或NUSE_DISABLE_TIMER
　　返回：
　　NUSE_SUCCESS – 调用已成功完成
　　NUSE_INVALID_TIMER —定时器指针无效
　　NUSE_INVALID_ENABLE – 指定的功能无效
　　Nucleus SE对定时器控制的实现
　　NUSE_Timer_Control（） API功能的代码 - 在参数检查之后 - 相当简单：
　　如果指定的功能是NUSE_DISABLE_TIMER，则定时器的状态（NUSE_Timer_Status［］条目）设置为FALSE，这将导致它被时钟ISR忽略。
　　如果指定了NUSE_ENABLE_TIMER，则定时器计数器（NUSE_Timer_Value［］）设置为NUSE_Timer_Initial_Time［］，如果定时器自上次重置后从未到期的话。否则将其设置为NUSE_Timer_Reschedule_Time［］。然后定时器的状态（NUSE_Timer_Status［］条目）设置为TRUE，这导致它由时钟ISR处理。
　　读取定时器
　　用于从定时器获取剩余时间的Nucleus RTOS API调用就是这样，即返回它到期之前的滴答数。Nucleus SE提供相同的服务。
　　Nucleus RTOS API调用获取剩余时间
　　服务调用原型：
　　STATUS NU_Get_Remaining_Time （NU_TIMER *timer，
　　UNSIGNED *remaining_time）;
　　参数：
　　timer - 指向用户提供的定时器控制模块的指针。
　　remaining_time - 指向剩余时间值的存储位置的指针，这是UNSIGNED类型的单变量
　　返回：
　　NU_SUCCESS – 调用已成功完成
　　NU_INVALID_TIMER – 定时器指针无效
　　此API调用可支持Nucleus RTOS API的全部功能。
　　服务调用原型：
　　STATUS NUSE_Timer_Get_Remaining（NUSE_TIMER timer，
　　U16 *remaining_time）;
　　参数：
　　timer –要使用的定时器索引（ID）
　　remaining_time - 指向剩余时间值的存储位置的指针，这是U16类型的单变量
　　返回：
　　NUSE_SUCCESS – 调用已成功完成
　　NUSE_INVALID_TIMER – 定时器索引无效
　　NUSE_INVALID_POINTER – 剩余时间指针为NULL
　　Nucleus SE实现定时器读取
　　在参数检查之后，NUSE_ Timer_Get_Remaining（） API功能的大部分代码几乎都很简单。NUSE_Timer_Value［］的值在关键部分获取并返回。
　　定时器实用服务
　　Nucleus RTOS有四个API调用，提供与定时器相关的实用程序功能：重置计时器、返回有关定时器的信息、返回应用程序的定时器数量，以及返回指向应用程序中所有定时器的指针。前三个在Nucleus SE中也有实现。
　　重置定时器
　　此API调用将定时器还原到其初始的未使用状态。完成此调用后，可以启用或禁用定时器。仅在禁用定时器后才可以启动该API调用（使用NUSE_Timer_Control（））。在下一次启用定时器时，将使用NUSE_Timer_Initial_Time［］的条目对其进行初始化。在重置定时器时，Nucleus RTOS允许提供新的初始化和重新安排时间，并指定到期的例程。而在Nucleus SE中，这些值在配置时已经设置好，不能更改，因为它们可能存储在ROM中。
　　Nucleus RTOS API调用重置定时器
　　服务调用原型：
　　STATUS NU_Reset_Timer（NU_TIMER *timer，
　　VOID （*expiration_routine）（UNSIGNED）， UNSIGNED initial_time，
　　UNSIGNED reschedule_time， OPTION enable）;
　　参数：
　　timer - 指向要重置的定时器的指针
　　expiration_routine -定时器到期时指定要执行的应用程序例程
　　initial_time - 定时器到期的初始计时滴答数
　　reschedule_time - 第一次到期后的定时器到期滴答数
　　enable - 复位后要求的状态；可能是NU_ENABLE_TIMER或NU_DISABLE_TIMER
　　返回：
　　NU_SUCCESS – 调用已成功完成
　　NU_INVALID_TIMER – 定时器控制模块指针无效
　　NU_INVALID_FUNCTION – 到期函数指针为NULL
　　NU_INVALID_ENABLE – 指定的状态无效
　　NU_NOT_DISABLED – 当前时间已启用（重置前需要禁用）
　　Nucleus SE API调用重置定时器
　　此API调用可支持Nucleus RTOS API的关键功能的简化版本：
　　STATUS NUSE_Timer_Reset（NUSE_TIMER timer， OPTION enable）;
　　参数：
　　timer - 要重置的定时器的索引（ID）
　　enable - 复位后要求的状态;可能是NUSE_ENABLE_TIMER或NUSE_DISABLE_TIMER
　　返回：
　　NUSE_SUCCESS – 调用已成功完成
　　NUSE_INVALID_TIMER – 定时器索引无效
　　NUSE_INVALID_ENABLE – 指定的状态无效
　　NUSE_NOT_DISABLED – 当前时间已启用（重置前需要禁用）
　　Nucleus SE实现定时器复位
　　在参数和当前状态检查之后，NUSE_Timer_Reset（） API功能的大部分代码都非常简单：
　　NUSE_CS_Enter（）;
　　NUSE_Init_Timer（timer）;
　　if （enable == NUSE_ENABLE_TIMER）
　　{
　　NUSE_Timer_Status［timer］ = TRUE;
　　}
　　/* else enable == NUSE_DISABLE_TIMER and status remains FALSE */
　　NUSE_CS_Exit（）;
　　调用NUSE_Init_Timer（），初始化时间值并清除到期计数器。然后，如果需要，将检查所需状态并启用定时器。
　　定时器信息
　　该服务调用获得有关定时器的选择信息。Nucleus SE实现与Nucleus RTOS的不同之处在于它返回的信息较少，因为它不支持对象命名。
　　Nucleus RTOS API调用定时器信息
　　服务调用原型：
　　STATUS NU_Timer_Information（NU_TIMER *timer， CHAR *name，
　　OPTION *enable， UNSIGNED *expirations， UNSIGNED *id，
　　UNSIGNED *initial_time， UNSIGNED *reschedule_time）;
　　参数：
　　timer –指向正在请求信息的定时器的指针
　　name - 指向定时器名称的8个字符目标区域的指针。
　　enable - 指向变量的指针，将接收定时器的当前启用状态：
　　NU_ENABLE_TIMER或NU_DISABLE_TIMER
　　expirations - 指向类型变量的指针，该变量将接收定时器自上次重置以来已过期的次数
　　id - 指向变量的指针，将接收传递给定时器到期例程的参数值
　　initial_time - 指向变量的指针，将接收定时器在复位时初始化的值
　　reschedule_time - 指向变量的指针，将接收定时器在到期时初始化的值
　　返回：
　　NU_SUCCESS – 调用已成功完成
　　NU_INVALID_TIMER – 定时器指针无效
　　Nucleus SE API调用定时器信息
　　此API调用可支持Nucleus RTOS API的关键功能。
　　服务调用原型：
　　STATUS NUSE_Timer_Information（NUSE_TIMER timer， OPTION *enable，
　　U8 *expirations， U8 *id， U16 *initial_time， U16 *reschedule_time）;
　　参数：
　　timer - 请求信息的定时器的索引
　　enable - 指向变量的指针，根据定时器是否启用，该变量将接收TRUE或FALSE值
　　expirations - 指向U8类型变量的指针，它将接收定时器自上次重置以来已过期的次数
　　id - 指向U8类型变量的指针，它将接收传递给定时器的到期例程的参数值（如果禁用了过期例程，则不返回任何信息）
　　initial_time - 指向U16类型变量的指针，它将接收定时器在复位时初始化的值
　　reschedule_time - 指向U16类型变量的指针，它将接收定时器在到期时初始化的值
　　返回：
　　NUSE_SUCCESS – 调用已成功完成
　　NUSE_INVALID_TIMER – 定时器索引无效
　　NUSE_INVALID_POINTER – 一个或多个指针参数无效
　　Nucleus SE实现定时器信息
　　这个API调用的实现非常简单：
　　NUSE_CS_Enter（）;
　　if （NUSE_Timer_Status［timer］）
　　{
　　*enable = NUSE_ENABLE_TIMER;
　　}
　　else
　　{
　　*enable = NUSE_DISABLE_TIMER;
　　}
　　*expirations = NUSE_Timer_Expirations_Counter［timer］;
　　#if NUSE_TIMER_EXPIRATION_ROUTINE_SUPPORT
　　*id = NUSE_Timer_Expiration_Routine_Parameter［timer］;
　　#endif
　　*initial_time = NUSE_Timer_Initial_Time［timer］;
　　*reschedule_time = NUSE_Timer_Reschedule_Time［timer］;
　　NUSE_CS_Exit（）;
　　该功能返回定时器状态。 仅当应用程序中启用了过期例程时，才会返回到期例程参数的值。
　　获取定时器的数量
　　此服务调用返回应用程序中配置的定时器数量。在Nucleus RTOS中，这将随时间变化而不同，返回值将代表当前的定时器数量。在Nucleus SE中，返回的值在构建时已经设置好，不能更改。
　　Nucleus RTOS API调用定时器计数
　　服务调用原型：
　　UNSIGNED NU_Established_Timers（VOID）;
　　参数：
　　无
　　返回：
　　应用程序中配置的定时器数量。
　　定时器计数的实现
　　此API调用的实现几乎非常简单：返回#define符号NUSE_TIMER_NUMBER的值。
　　数据结构
　　在RAM和ROM中，定时器使用五个或七个数据结构，与其他Nucleus SE对象一样，是一系列表，根据配置的定时器数量和选择的选项确定所包含的内容和尺寸信息。
　　我强烈建议应用程序代码不要直接访问这些数据结构，而是使用所提供的API功能。这避免了与Nucleus SE未来版本的不兼容和不必要的副作用，并简化了将应用程序移植到Nucleus RTOS的过程。此处包含数据结构的详细信息，以便于理解服务调用代码的工作原理和调试。
　　RAM数据
　　这些数据结构是：
　　NUSE_Timer_Status［］ - 这是一个U8类型的数组，每个配置的定时器都有一个条目，并且是存储定时器状态（运行或停止：TRUE或FALSE）的位置。
　　NUSE_Timer_Value ［］ - 这是一个U16类型的数组，每个配置的定时器有一个条目，它包含定时器计数器的当前值。
　　NUSE_Timer_Expirations_Counter ［］ - 此类型的U8数组包含定时器自上次重置以来到期次数的计数。
　　当Nucleus SE启动时，这些数据结构都由NUSE_Init_Timer（）初始化。今后我们还会给出Nucleus SE启动程序的完整描述。
　　以下是nuse_init.c文件中这些数据结构的定义：
　　RAM U8 NUSE_Timer_Status［NUSE_TIMER_NUMBER］;
　　RAM U16 NUSE_Timer_Value［NUSE_TIMER_NUMBER］;
　　RAM U8 NUSE_Timer_Expirations_Counter［NUSE_TIMER_NUMBER］;
　　ROM数据
　　这些数据结构是：
　　NUSE_Timer_Initial_Time ［］ - 这是一个U16类型的数组，每个配置的定时器都有一个条目，并且是存储每个定时器计数器的初始值的位置。
　　NUSE_Timer_Reschedule_Time ［］ - 这是一个U16类型的数组，每个配置的定时器都有一个条目，其中包含每个定时器的计数器应在到期时设置的值。值为零表示定时器是“一次性的”，不应自动重启。
　　NUSE_Timer_Expiration_Routine_Address ［］ - 此类型的ADDR数组包含定时器的到期例程的地址。仅当启用了定时器到期例程支持时，此数组才存在。
　　NUSE_Timer_Expiration_Routine_Parameter ［］ - 此类型U8数组包含将传递给定时器的到期例程的参数值。仅当启用了定时器到期例程支持时，此数组才存在。
　　这些数据结构都在nuse_config.c中声明和初始化（当然是静态的），因此：
　　ROM U16 NUSE_Timer_Initial_Time［NUSE_TIMER_NUMBER］ =
　　{
　　/* timer initial times ------ */
　　};
　　ROM U16 NUSE_Timer_Reschedule_Time［NUSE_TIMER_NUMBER］ =
　　{
　　/* timer reschedule times ------ */
　　};
　　#if NUSE_TIMER_EXPIRATION_ROUTINE_SUPPORT || NUSE_INCLUDE_EVERYTHING
　　/* need prototypes of expiration routines here */
　　ROM ADDR
　　NUSE_Timer_Expiration_Routine_Address［NUSE_TIMER_NUMBER］ =
　　{
　　/* addresses of timer expiration routines ------ */
　　/* can be NULL */
　　};
　　ROM U8
　　NUSE_Timer_Expiration_Routine_Parameter［NUSE_TIMER_NUMBER］ =
　　{
　　/* timer expiration routine parameters ------ */
　　};
　　#endif
　　定时器数据占用空间
　　与Nucleus SE中的所有内核对象一样，定时器所需的数据存储量很容易预测。
　　可以计算应用程序中所有定时器的RAM数据占用空间（以字节为单位）：
　　NUSE_TIMER_NUMBER * 4
　　如果不支持到期例程，则可以计算应用程序中所有定时器的ROM数据占用空间（以字节为单位）：
　　NUSE_TIMER_NUMBER * 4
　　否则，它是：
　　NUSE_TIMER_NUMBER * （sizeof（ADDR） + 5）
　　未实现的API调用
　　Nucleus RTOS的三个定时器API调用没有在Nucleus SE中实现：
　　创建定时器
　　此API调用会创建一个定时器。 Nucleus SE不需要它，因为定时器是静态创建的。
　　服务调用原型：
　　STATUS NU_Create_Timer（NU_TIMER *timer， CHAR *name，
　　VOID （*expiration_routine）（UNSIGNED）， UNSIGNED id，
　　UNSIGNED initial_time， UNSIGNED reschedule_time， OPTION enable）;
　　参数：
　　timer - 指向用户提供的定时器控制块的指针，这将用作其他API调用中定时器的“句柄”
　　name - 指向定时器的7个字符，以null结尾的名称的指针
　　expiration_routine - 指定定时器到期时要执行的应用程序例程
　　id - 提供给到期例程的UNSIGNED数据元素，该参数可用于帮助识别使用相同到期例程的定时器
　　initial_time - 指定定时器到期的初始计时器滴答数
　　reschedule_time - 指定第一次到期后的定时器到期滴答数，如果此参数为零，则定时器仅到期一次
　　enable - 此参数的有效选项为NU_ENABLE_TIMER 和NU_DISABLE_TIMER; NU_ENABLE_TIMER在创建后激活定时器; NU_DISABLE_TIMER禁用定时器;必须通过稍后调用NU_Control_Timer来启用由NU_DISABLE_TIMER创建的定时器
　　返回：
　　NU_SUCCESS – 表示服务成功完成
　　NU_INVALID_TIMER –表示定时器控制块指针为NULL或已在使用中
　　NU_INVALID_FUNCTION – 表示到期函数指针为NULL
　　NU_INVALID_ENABLE – 表示enable参数无效
　　NU_INVALID_OPERATION –表示initial_time参数为零
　　删除定时器
　　此API调用可以删除已经创建的定时器。Nucleus SE不需要它，因为定时器是静态创建的，无法删除。
　　服务调用原型：
　　UNSIGNED NU_Timer_Pointers（NU_TIMER **pointer_list，
　　UNSIGNED maximum_pointers）;
　　参数：
　　timer - 指向定时器控制块的指针
　　返回：
　　NU_SUCCESS – 表示服务成功完成
　　NU_INVALID_TIMER –表示定时器指针无效
　　NU_NOT_DISABLED –表示未禁用指定的计时器
　　定时器指针
　　此API调用构建一个指针顺序列表，指向系统中所有定时器。 Nucleus SE不需要它，因为定时器由简单的索引而不是指针识别，它是多余的。
　　参数：
　　pointer_list - 指向NU_TIMER指针数组的指针，这个数组将填充指向系统中已建的定时器的指针
　　maximum_pointers - 放置在数组中的最大指针数
　　返回：
　　放入数组的NU_TIMER指针数
　　与Nucleus RTOS的兼容性
　　对于Nucleus SE的各个方面，我的目标是尽可能保持与Nucleus RTOS兼容的应用程序代码级别，定时器也不例外。从用户的角度来看，它们的实现方式与Nucleus RTOS中的实现方式大致相同。有些不兼容的地方，我已经确定这样的不兼容性是可以接受的，因为生成的代码更容易理解，或者更有可能使存储效率更高。否则，Nucleus RTOS API调用几乎可以直接映射到Nucleus SE调用。后续文章将进一步介绍有关将Nucleus SE信息用于Nucleus RTOS的内容。
　　对象标识符
　　在Nucleus RTOS中，所有对象都由数据结构（控制块）描述，这些数据结构都有特定的数据类型。指向该控制块的指针用作定时器的标识符。在Nucleus SE中，我认为需要不同的方法以提高存储效率，因此所有内核对象都由RAM和/或ROM中的许多表来描述。这些表的大小由所配置的每个对象类型的数量决定。一个特定对象的标识符只是这些表的索引。所以，我将NUSE_TIMER定义为等同于U8，然后这种类型的变量，而不是指针，就可用作定时器标识符。这是一个小的不兼容性问题，无论代码移植到Nucleus RTOS或从Nucleus RTOS移出，都可以轻松处理。对象标识符通常只是存储和传递，而不是以任何方式操作。
　　Nucleus RTOS还支持定时器的命名。这些名称仅用于基于目标的调试工具。我在Nucleus SE中省略了它们以节省内存。
　　定时器大小
　　在Nucleus RTOS中，定时器使用32位计数器实现。我决定在Nucleus SE中将其减少到16位。这种改变使内存和执行效率显着提高。如果应用要求的时间更长，Nucleus SE可以很容易地进行修改。
　　到期例程
　　Nucleus SE实现过期例程的方式与Nucleus RTOS大致相同，除了它们可以完全禁用（这节省了一些内存）并且是静态定义的以外。重置定时器时，无法更改过期例程。
　　未实现的API调用
　　Nucleus RTOS有八个服务调用可与定时器配合使用。 其中，有三个未在Nucleus SE中实现。 可以在本文前面“未实现的API调用”中找到这些调用以及省略它们的决定的详细信息。