基于esp32 的时间系统
2024-05-26 00:27:33
文章目录
- 一，简介
- 二，结构体
- 三，函数接口
- 四，使用示例
- 五，代码详解
- 1,clk_t get_current_nettime();
- 2,struct timer *tmr_new(clk_t *conf, timer_cb cb, void *arg, char *name);
- 3, int tmr_add(struct timer *tmr);
- 4,int tmr_remove(struct timer *tmr); and int tmr_delete(struct timer *tmr);
- 5,void tmr_process(void *arg);
一，简介
该系统拥有一个全局时间变量global_clk，该变量记录了当前的时间（年，月，日，小时，分钟，秒），并维持一个定时任务列表。用户可以添加定时任务，删除定时任务等。定时任务执行完成后会被移除列表，但不会被释放。
二，结构体
//日历结构体
struct calendar
{unsigned int second : 6 ; //低位unsigned int minute : 6 ;unsigned int hour : 5 ;unsigned int date : 5 ;unsigned int month : 4 ;unsigned int year : 6 ; //高位
};//时间结构体，cal的值决定了value
union clk
{struct calendar cal;unsigned int value;
};typedef union clk clk_t;
struct timer;
typedef unsigned char (*timer_cb)(struct timer *tmr ,void *arg); //回调函数//定时任务结构体
struct timer
{char *name; //名称struct timer *next; //指向下一个定时clk_t timeout; //定时的时间timer_cb cb; //回调函数void *arg; //回调参数
};
extern clk_t global_clk; //全局时间
extern struct timer *timer_list; //定时任务列表
三，函数接口
void printf_tmrlist(); //打印定时列表
struct timer *tmr_new(clk_t *conf,timer_cb cb,void *arg,char *name); //新建闹钟
int update_clk(clk_t *clk); //更新时间
int tmr_add(struct timer *tmr); //添加定时任务
int tmr_remove(struct timer *tmr); //移除定时任务
int tmr_delete(struct timer *tmr); //删除定时任务
void tmr_set_global(clk_t conf); //设置全局时间
clk_t get_current_nettime(); //获取当前时间
int global_clk_init(); //全局时间初始化
void tmr_process(void *arg); //定时任务处理void clock_task(void *arg); //时间系统线程
四，使用示例
首先需要对全局时间来一个初始化，确定当前的时间，这个部分是通过网络获取北京时间的。同时，该示例设置一个定时任务，每24小时就通过网络更新时间，当24小时也就是一天的定时到了，update_global_cb()就会被执行。
/** 定时器回调函数：更新全局时间*/
timer_cb update_global_cb(struct timer *tmr, void *agr)
{clk_t t = get_current_nettime();tmr_set_global(t); //更新全局时间tmr->timeout.value = global_clk.value;tmr->timeout.cal.date += 1;tmr_add(tmr); //将更新任务再次添加进return NULL;
}
/** 全局时间初始化* 获取网络事件，设置定时器，自动更新全局时间*/
int global_clk_init()
{clk_t t = get_current_nettime(); //获取网络时间tmr_set_global(t); //更新全局时间t.cal.date += 1; //日期+1tmr_new(&t, update_global_cb, NULL, "UPDATE"); //创建定时器，每24小时更新网络时间，并添加到列表return 1;
}接下来，在线程中，每秒调用tmr_process();保证时间系统的正常运行。
/** 时钟任务，每秒执行，处理定时任务及时间更新*/
void clock_task(void *arg)
{esp_log_level_set(TAG, ESP_LOG_INFO);while (1){vTaskDelay(1000 / portTICK_RATE_MS);tmr_process(NULL);}
}
五，代码详解
1,clk_t get_current_nettime();
该函数先调用获取网络时间的代码。esp32获取网络时间;将时间字符串转换成数字格式，复制到结构体并返回；
/** 获取当前网络时间* 返回：时间结构体*/
clk_t get_current_nettime()
{char *origin = get_Time_String(); //调用myhttp.c,获取时间字符串："2021-03-24 04:49:53"char str[6][10] = {'\0'}; //year,month,date,hour,minute,second//printf("origin = %s\n", origin);//分别提取出时间for (int i = 0; i <= 5; i++){char *c = str[i];while (!((*origin == '-') || (*origin == ' ') || (*origin == ':'))){if (*origin == '\0'){break;}*c = *origin;origin++;c++;}origin++;}unsigned int x[6] = {0};//将字符串转换成数字for (int i = 0; i < 6; i++){x[i] = (unsigned int)atoi(str[i]);printf("x = %d\n", x[i]);}//赋值给时间结构体clk_t conf;conf.cal.year = x[0] - 2000;conf.cal.month = x[1];conf.cal.date = x[2];conf.cal.hour = x[3] + 8;conf.cal.minute = x[4];conf.cal.second = x[5];return conf;
}
2,struct timer *tmr_new(clk_t *conf, timer_cb cb, void *arg, char *name);
/** 创建一个定时器 并添加进定时队列* conf：定时时间* cb：定时回调函数* arg：回调函数参数* name：定时器名* 返回：定时器结构体指针*/
struct timer *tmr_new(clk_t *conf, timer_cb cb, void *arg, char *name)
{struct timer *tmr;clk_t clk;//tmr must > global_clkif (conf == NULL || (conf->value <= global_clk.value)){ESP_LOGI(TAG,"new tmr error\n");return 0;}tmr = (struct timer *)malloc(sizeof(struct timer));//chcek the confclk.value = conf->value;update_clk(&clk); //规范化clkESP_LOGI(TAG,"new timer %s: 20%d-%d-%d %d:%d:%d values =%u\r\n", name, clk.cal.year, clk.cal.month, clk.cal.date, clk.cal.hour, clk.cal.minute, clk.cal.second, clk.value);//printf("new timer %s: 20%d-%d-%d %d:%d:%d values =%u\r\n", name, clk.cal.year, clk.cal.month, clk.cal.date, clk.cal.hour, clk.cal.minute, clk.cal.second, clk.value);tmr->timeout.value = clk.value; //将clk赋值给定时器if (cb != NULL){tmr->cb = cb;}if (arg != NULL){tmr->arg = arg;}if (name != NULL){char *dest = (char *)malloc(strlen(name));strncpy(dest, name, strlen(name) + 1);tmr->name = dest;}tmr->next = NULL;tmr_add(tmr);printf_tmrlist();return tmr;
}
/** 更新时间结构体，使其成员符合时间规则* clk：要更新的时间* 返回：0 年份更新；1 年份未更新*/
int update_clk(clk_t *clk)
{if (clk->cal.second >= 60){//one minuteclk->cal.second = clk->cal.second - 60;clk->cal.minute++;if (clk->cal.minute >= 60){//one hourclk->cal.minute = clk->cal.minute - 60;clk->cal.hour++;if (clk->cal.hour >= 24){//date +1clk->cal.hour = clk->cal.hour - 24;clk->cal.date = clk->cal.date + 1;switch (clk->cal.month){case 1:case 3:case 5:case 7:case 8:case 10:case 12:if (clk->cal.date == 32){goto exit;}break;case 2://29 or 28 in februaryif (((clk->cal.year % 4) == 0 && clk->cal.date == 30) || ((clk->cal.year % 4 != 0) && (clk->cal.date == 29))){goto exit;}break;default:if (clk->cal.date == 31){goto exit;}break;}}}}return 1;
//month +1
exit:clk->cal.date = 1;clk->cal.month++;if (clk->cal.month == 13){clk->cal.month = 1;clk->cal.year++; //max to 2064}return 0;
}
3, int tmr_add(struct timer *tmr);
/** 将定时器插入链表，按时间先后顺序* tmr：要插入的定时器* 返回：0失败；1成功*/
int tmr_add(struct timer *tmr)
{struct timer *t, *prev = NULL;ESP_LOGI(TAG,"adding timer to timerlist:");if (tmr == NULL){ESP_LOGI(TAG, "new timer is null");return 0;}//若当前无定时器则，tmr将作为第一个定时器if (timer_list == NULL){ESP_LOGI(TAG, "timer %s is the only timer",tmr->name);//first tmrtmr->next = NULL;timer_list = tmr;}else //按时间先后顺序将tmr插入链表{t = timer_list;//时间小的在前面while (((t->timeout.value) < (tmr->timeout.value))){ESP_LOGI(TAG, "step for next timer");prev = t; //保存t的上一个if (t->next == NULL){//若t是最后一个定时器t->next = tmr; //将tmr插入t后tmr->next = NULL;ESP_LOGI(TAG, "add timer %s to the tail of the list ",tmr->name);return 1;}t = t->next; //检查下一个定时器}//上一个为空，说明tmr是最早的定时器if (prev == NULL){//tmr less than the first onetmr->next = timer_list; //tmr插入timer_list的前面timer_list = tmr; //再更新timer_listESP_LOGI(TAG, "add timer %s to the head of list",timer_list->name);}else{tmr->next = t; //tmr插入t之前prev->next = tmr; //tmr插入prev之后ESP_LOGI(TAG, "add timer %s behind %s",tmr->name,prev->name);}}return 1;
}
4,int tmr_remove(struct timer *tmr); and int tmr_delete(struct timer *tmr);
/** 将定时器从链表移除* tmr：要移除的定时器* 返回 0失败；1成功*/
int tmr_remove(struct timer *tmr)
{struct timer *t, *prev = NULL;if (tmr == NULL){return 0;}//check if the tmr is in the listif (timer_list == NULL){return 0;}t = timer_list;//find the tmrwhile (t != tmr){if (t->next == NULL){return 0; //no match}prev = t;t = t->next;}//t==tmrif (prev == NULL){//t is the firsttimer_list = t->next;}else{if (t->next == NULL){//t is the lastprev->next = NULL;}else{//t in the middleprev->next = t->next;}}t->next = NULL;return 1;
}
/** 删除定时器，释放定时器占用的内存* tmr：要删除的定时器* 返回：0失败，1成功*/
int tmr_delete(struct timer *tmr)
{if (tmr == NULL){return 0;}tmr_remove(tmr);free(tmr->name);free(tmr);return 1;
}
5,void tmr_process(void *arg);
clk_t global_clk; //全局时间
/** 时间任务进程 负责更新全局时间以及触发定时器* 在定时器中断中，每秒执行*/
void tmr_process(void *arg)
{struct timer *t;//update the global_clkglobal_clk.cal.second++;update_clk(&global_clk);//check if timer_list is nullif (timer_list == NULL){return;}//check the first timer in listt = timer_list;//printf("timer_list value = %d\n",t->timeout.value);if (global_clk.value == (t->timeout.value)){tmr_remove(t); //若要重复定时，只需要在回调函数中调用tmr_add()printf("timer %s\n", t->name);t->cb(t, t->arg); //callback func}
}
/** 设置全局事件* conf：新的时间*/
void tmr_set_global(clk_t conf)
{global_clk.value = conf.value;
}
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