[BLE]CC2640之定时器（Clock）事件

一、定时器（Clock）

     所谓定时器本质上递减计数器，当计数器减到零时可以触发某种动作的执行。这种动作可以通过回调函数来实现，当定时器计时完成后，自定义的回调函数会立即被调用。回调函数可以用来实现闪灯、或者执行其他的动作。需要注意的是一定要避免在回调函数中使用阻塞调用（例如调用任何可以阻塞或删除定时器任务的函数）。

    定时器分为单次定时器和周期性定器。

三、试验平台

Software Version：BLE_STACK_CC26XX_2.1.0

Hardware Version：CC2640/CC2650

IDE：IAR 7.40

四、定时器的创建

    TI-RTOS可以为应用程序提供定时器及相关服务，用来定期轮询，应用程序中可以有任意数量的定时器（只受限于可用RAM空间的大小），util.c中有关于Clock使用的各个函数。

    定时器的时间分辨率用一个常数来配置：DEFAULT_DISCOVERY_DELAY

1、创建定时器

    定时器使用前必须由Util_constructClock()函数创建，其运行模式由该函数的参数指定。其函数原型如下：

/*********************************************************************
 * @fn      Util_constructClock
 *
 * @brief   Initialize a TIRTOS Clock instance.
 *
 * @param   pClock        - pointer to clock instance structure.
 * @param   clockCB       - callback function upon clock expiration.
 * @param   clockDuration - longevity of clock timer in milliseconds
 * @param   clockPeriod   - if set to a value other than 0, the first
 *                          expiry is determined by clockDuration.  All
 *                          subsequent expiries use the clockPeriod value.
 * @param   startFlag     - TRUE to start immediately, FALSE to wait.
 * @param   arg           - argument passed to callback function.
 *
 * @return  Clock_Handle  - a handle to the clock instance.
 */
Clock_Handle Util_constructClock(Clock_Struct *pClock,
                                 Clock_FuncPtr clockCB,
                                 uint32_t clockDuration,
                                 uint32_t clockPeriod,
                                 uint8_t startFlag,
                                 UArg arg)
{
  Clock_Params clockParams;


  // Convert clockDuration in milliseconds to ticks.
  uint32_t clockTicks = clockDuration * (1000 / Clock_tickPeriod);
  
  // Setup parameters.
  Clock_Params_init(&clockParams);
  
  // Setup argument.
  clockParams.arg = arg;
  
  // If period is 0, this is a one-shot timer.
  clockParams.period = clockPeriod * (1000 / Clock_tickPeriod);
  
  // Starts immediately after construction if true, otherwise wait for a call
  // to start.
  clockParams.startFlag = startFlag;


  // Initialize clock instance.
  Clock_construct(pClock, clockCB, clockTicks, &clockParams);
  
  return Clock_handle(pClock);
}

    创建好定时以后，根据各个参数进行定义相应的数据结构。

    关于第四个参数clockPeriod：设置为0的话是单次定时器，不为0的话是周期定时器的周期；其区别是单次定时器执行一次完成结束以后就挂了，周期性定时器只要开启一次，会一直执行，除非关掉它。并且当该参数为0时，定时器的时间分辨率按照DEFAULT_DISCOVERY_DELAY的设定执行，若非0，则定时器第一次运行时的时间分辨率按照DEFAULT_DISCOVERY_DELAY定时，之后的就按照配置的clockPeriod来执行定时。再TI给的demo代码中不能显示单次和周期定时器的区别，因为每次循环中执行中断函数时都开启了一次定时器，所以，看不出区别，只能从Clock的创建函数中的第五个参数区别。

2、定义定时器定时周期

// How often to perform periodic event (in msec)
#define SBP_PERIODIC_EVT_PERIOD               100
//2015.11.02
#define SBP_PERIODIC_EVT_PERIOD1              500

    在分配定时器事件的优先级时是按位分配的（协议栈中每个Task用一个16进制数按位代表事件的优先级，共16级）

// Internal Events for RTOS application
#define SBP_STATE_CHANGE_EVT                  0x0001
#define SBP_CHAR_CHANGE_EVT                   0x0002
#define SBP_PERIODIC_EVT                      0x0004
#define SBP_CONN_EVT_END_EVT                  0x0008
<span style="background-color: rgb(255, 0, 0);">#define SBP_PERIODIC_EVT1                     0x000A</span>
//2015.10.15
#define SBC_KEY_CHANGE_EVT                    0x0010

// Clock instances for internal periodic events.
static Clock_Struct periodicClock;
//2015.11.02  添加定时器2
static Clock_Struct periodicClock1;

    注意需要有各自的中断处理函数。原理是：定时器（属于硬件定时器，定时过程中不占用CPU，不影响协议栈运行）定时到了后设置事件标志位，然后在线程中判断事件标志，事件发生了就处理。PS：flag为false时，必须使用Util_startClock()函数启动定时器，不然定时器不会工作。定时器启动函数如下：

/*********************************************************************
 * @fn      Util_startClock
 *
 * @brief   Start a clock.
 *
 * @param   pClock - pointer to clock struct
 *
 * @return  none
 */
void Util_startClock(Clock_Struct *pClock)
{
  Clock_Handle handle = Clock_handle(pClock);
  
  // Start clock instance
  Clock_start(handle);
}

    两个定时器可以使用同一个超时处理函数。

/*********************************************************************
 * @fn      SimpleBLEPeripheral_clockHandler
 *
 * @brief   Handler function for clock timeouts.
 *
 * @param   arg - event type
 *
 * @return  None.
 */
static void SimpleBLEPeripheral_clockHandler(UArg arg)
{
  // Store the event.
  events |= arg;

  // Wake up the application.
  Semaphore_post(sem);
}

/*********************************************************************
 * @fn      Util_stopClock
 *
 * @brief   Stop a clock.
 *
 * @param   pClock - pointer to clock struct
 *
 * @return  none
 */
void Util_stopClock(Clock_Struct *pClock)
{
  Clock_Handle handle = Clock_handle(pClock);
  
  // Stop clock instance
  Clock_stop(handle);
}

    曾尝试过创建一个Clock structure 而使用两个不同的事件标志，最终发现只会执行优先级高的，再次证明优先级的用途。

    定时器定时到了以后，定时器中断函数会立即执行，执行过程中不会被另外一个定时器中断函数中断，直到该中断函数执行完毕，才会执行另外一个。

     在CC2640正常工作时至少有3个线程（Task），有时只是挂起当前线程，因为需要等待信号量；没有信号量线程就被挂起，只有有了信号量，线程才会被设置为就绪态，才能在CPU空闲时执行。所以定时器定时到了会发信号量，当前线程执行完毕就会执行就绪态的线程。同时设置事件标志，信号量用于唤醒线程，事件标志（在此处即事件优先级）区分不同的事件进行不同的处理。

    在定时器中断函数中调用Task_sleep()函数来挂起当前线程。Task_sleep()函数并不能控制CPU工作模式，它只是让当前线程进入休眠，让出CPU，具体CPU要进入何种工作模式还要看有没有就绪的任务，也要看有没有配置过某些设置不让CPU进入低功耗模式等；在多任务中（比如sensortag），不管是同任务优先级的还是不同任务优先级的，每个任务都是通过Task_sleep()函数挂起自己从而让出CPU，使其他任务占有CPU，详见多任务实现。

    PS：如果使用定时器定时间隔发送数据，连接事件的最大间隔（connection interval）要小于发送数据的间隔，不然会丢失数据。