VxWorks嵌入式系统中的异步通用定时器实现

"嵌入式系统/ARM技术中的VxWorks下的异步通用定时器设计" 在嵌入式系统和ARM技术中，VxWorks是一个关键的实时操作系统(RTOS)内核，由WindRiver公司开发，广泛应用于各种高精度和实时性要求高的应用场合。在VxWorks上构建应用程序时，定时器是必不可少的组件，它允许开发者设置时间间隔以执行特定的任务或触发某些事件。 VxWorks提供了两种主要的定时机制：taskDelay函数和看门狗(watchdog)。taskDelay函数是通过让当前任务进入阻塞状态来实现延迟，但这种方法的定时精度受任务调度的影响，尤其是当有更高优先级的任务抢占时，可能导致定时不准。而看门狗则依赖于系统时钟中断，因此其定时精度较高，但是它的回调函数执行环境受限，不能包含可能会引起阻塞的函数（如semTake、printf），并且只支持一次性触发，如果需要周期性定时，必须手动重新启动。 针对这些限制，本文提出了一种基于看门狗机制的异步通用定时器设计。这种定时器设计的主要特点是它在任务级别运行，因此对用户代码的约束较少，可以更灵活地执行各种操作。异步通用定时器借鉴了Windows定时器接口的概念，提供了一个简洁且易于使用的API，支持周期性和一次性定时功能。 在VxWorks中，看门狗机制通过系统时钟中断驱动，当设定的定时时间到达，系统会自动执行预设的用户函数。由于看门狗的回调函数是在系统时钟中断服务程序中执行的，所以它们具有较高的优先级，并受到中断服务程序的相同限制。如果这些函数试图执行可能使任务阻塞的操作，系统可能会出现不稳定甚至死锁的情况。 为了解决这些问题，异步通用定时器的设计考虑了这些限制并提供了解决方案。它通过在用户任务上下文中执行定时器回调，避免了看门狗回调的限制。这样，用户可以在回调中使用更广泛的函数集，包括那些可能需要等待资源的函数。同时，通过内部管理机制，定时器可以轻松地实现周期性重复，无需每次到期后手动重启。 这种设计不仅提高了定时器的灵活性，还确保了在保持实时性的同时，满足了各种复杂应用的需求。对于需要精确控制时间和功能丰富的定时操作的嵌入式系统，这样的异步通用定时器是理想的解决方案。通过这种方式，开发者可以编写更加健壮和适应性强的VxWorks应用，提高系统的整体性能和可靠性。