RTX——第12章 系统时钟节拍和时间管理

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本章节为大家讲解 RTX 操作系统的时钟节拍和时间管理函数，其中时间管理函数是 RTX 的基本函数，
初学者务必要掌握。

RTX 的时钟节拍
任何操作系统都需要提供一个时钟节拍，以供系统处理诸如延时，超时等与时间相关的事件。
时钟节拍是特定的周期性中断。这个中断可以看做是系统心跳。 中断之间的时间间隔取决于不同的应
用，一般是 1ms – 100ms。时钟的节拍中断使得内核可以将任务延迟若干个时钟节拍，以及当任务等待
事件发生时，提供等待超时等依据。时钟节拍率越快，系统的额外开销就越大。
对于 Cortex-M3 内核的 STM32F103 和 Cortex-M4 内核的 STM32F407，429，教程配套的例子都是用的
滴答定时器来实现系统时钟节拍的。
 滴答定时器 Systick
SysTick 定时器被捆绑在 NVIC 中，用于产生 SysTick 异常（异常号： 15），滴答定时器是一个 24 位
的递减计数器，支持中断。 使用比较简单， 专门用于给操作系统提供时钟节拍。
RTX 的系统时钟节拍可以在配置向导里面设置：

 Tick Timer Configuration
 Hardware timer
Core SysTick 表示选择系统滴答定时器，因为 M3/M4 内核带有滴答定时器，一般情况下都是
选用滴答定时器作为系统时钟节拍。
Peripheral Timer 表示使用外设定时器。
 Timer clock value
表示定时器主频，单位 Hz。
 Timer tick value
表示系统时钟节拍周期，单位 us。

RTX 的时间管理
时间管理功能是 RTX 操作系统里面比较基本的功能，同时也是非常有必要掌握好的。

RTX 中的时间延迟函数主要有以下两个作用：
 为周期性执行的任务提供延迟。
 对于抢占式调度器，让高优先级任务可以通过时间延迟函数释放 CPU 使用权，从而让低优先级任务
可以得到执行。

RTX 的延迟函数
使用如下 4 个函数可以实现 RTX 的延迟：
 os_dly_wait()
 os_itv_set()
 os_itv_wait()
 os_time_get()

函数 os_dly_wait
函数原型：
void os_dly_wait (
U16 delay_time ); /* 延迟时间长度 */
函数描述：
函数 os_dly_wait 用于任务的延迟。
 参数 delay_time 用于设置延迟的时钟节拍个数，范围 1-0xFFFE。
使用这个函数要注意以下几个问题
1. 同一个任务中 os_dly_wait 和 os_itv_wait 不能混合调用，只能选择其中一个。

函数 os_itv_set
函数原型：
void os_itv_set (
U16 interval_time ); /* 周期唤醒的时间间隔 */
函数描述：
函数 os_itv_set 用于设置周期性延迟的时间间隔，此函数必须配合 os_itv_wait 函数一起使用。 用户调用
函数 os_itv_set 设置了周期性时间延迟的时间间隔后，然后调用函数 os_itv_wait 函数等待时间到。
 参数 interval_time 用于设置周期性延迟的时间间隔，单位时钟节拍数，参数范围 1-0x7FFF。

函数 os_itv_wait
函数原型：
void os_itv_wait (void);
函数描述：
函数 os_itv_wait 函数用于等待周期性延迟时间到，此函数必须配合 os_itv_set 函数一起使用。 用户调用
函数 os_itv_set 设置了周期性时间延迟的时间间隔后，然后调用函数 os_itv_wait 函数等待时间到。

函数 os_time_get
函数原型：
void os_time_get (void);
函数描述：
函数 os_time_get 用于获取系统当前运行时钟节拍数。

函数 os_dly_wait 和 os_itv_wait 的区别
函数 os_dly_wait 实现的是相对性延迟，而函数 os_itv_wait 实现的是周期性延迟，反映到实际应用
上有什么区别呢，下面就给大家举一个简单的例子。
运行条件：
 有一个 bsp_KeyScan 函数，这个函数处理时间大概耗时 2ms。
 有两个任务，一个任务 Task1 是用的 os_dly_wait 延迟，延迟 10ms，另一个任务 Task2 是用的
os_itv_wait 延迟，延迟 10ms。
 不考虑任务被抢占而造成的影响。