單片機(jī)嵌入式產(chǎn)生精確延時的一種方法

void Delay(Uint16 ms)

{

Uint16 currcnt;

currcnt = TCNT; //get current cnt register val

while(TCNT < currcnt+ms);

}

TCNT為硬件的寄存器值，在做單片機(jī)程序時，精確的延時很常用，也很方便，可以用一個定時器來實現(xiàn)精確延時，上面為實現(xiàn)原理，但遇到一個問題就是上面簡單的

處理后有個計數(shù)器溢出回繞的問題，利用變量可以解決但是感覺想找一個通用簡單的方法一直沒找到，突然看到linux內(nèi)核上關(guān)于時間比較的代碼，激動呀，問題的答案

有了，內(nèi)核的人還是很猛的，一句話搞定，我把小腦袋想破也沒想出來，。

在linux編程中，經(jīng)常使用jiffies作為時間的度量。通常都是使用unsigned long來保存jiffies的值，并用之比較時間的先后順序。

但是即使是unsigned long的位數(shù)已經(jīng)比較大了，jiffies仍然可能產(chǎn)生回繞問題。

比如unsigned long a = jiffies; sleep(some time)。這時jiffies回繞了，然后unsigned long b = jiffies。

由于jiffies回繞，b本來是發(fā)生在a之后的事件，可是b的值卻小于a。

這種情況下，如果只是簡單比較b>a來判斷b是否發(fā)生在a之后，無疑是錯誤的。

Linux內(nèi)核為了解決jiffies的回繞問題，提供了現(xiàn)成的宏，用于判斷時間的先后。今天就以time_after為例，看看它為什么可以應(yīng)對jiffies的回繞問題。

/*
* These inlines deal with timer wrapping correctly. You are
* strongly encouraged to use them
* 1. Because people otherwise forget
* 2. Because if the timer wrap changes in future you wont have to
* alter your driver code.
*
* time_after(a,b) returns true if the time a is after time b.
*
* Do this with "<0" and ">=0" to only test the sign of the result. A
* good compiler would generate better code (and a really good compiler
* wouldnt care). Gcc is currently neither.
*/
#define time_after(a,b)
(typecheck(unsigned long, a) &&
typecheck(unsigned long, b) &&
((long)(b) - (long)(a) < 0))

最關(guān)鍵的就是((long)(b) - (long)(a) < 0)。

在理想的情況下，時間是可以不停增長的，后來的時間值一定比前面的值大。所以b-a一定小于0。然后計算機(jī)的世界不是一個理想的世界，

所有的值都有其位數(shù)限制的。在32位平臺上，long的位數(shù)為32位。按照二進(jìn)制補(bǔ)碼的表示方式，從0到0x7fffffff的區(qū)間，值是逐漸遞增的。

從0x80000000到0xFFFFFFFF這個區(qū)間，值是逐漸縮小的。

這就有4中情況：

1. a和b都在0到0x7FFFFFFF之間：

a若在b之后發(fā)生，則a的值大于b。那么(long)b-(long)a<0。

2. a和b都在0x80000000到0xFFFFFFFF之間：

a若在b之后發(fā)生，b為較大的負(fù)數(shù)，a為較小的負(fù)數(shù)，那么(long)b-(long)a<0。

3. b在0到0x7FFFFFFF之間，而a在0x80000000到0xFFFFFFFF之間：

a為負(fù)數(shù)。b-a，相當(dāng)于b+(-a)。只要a與b之間的絕對差值小于或等于0x80000000，則b+(-a)仍然為負(fù)數(shù)。

4. b在0x80000000到0xFFFFFFFF之間，而a在0到0x7FFFFFFF之間：

b為負(fù)數(shù)，b-a等于b+(-a)。同樣在a與b之間的絕對差值小于或等于0x80000000，則b+(-a)仍然為負(fù)數(shù)。

總結(jié)這四種情況，在a與b的絕對值相差不到0x80000000時，這個宏是正確的。而在利用jiffies作為時間度量和比較單位時，時間差并不會太大。

所以這個time_after可以有效的避免jiffies回繞問題。