在實際的開發項目中，很多時候我們需要定時的做一些事情，舉例：

①路上的路燈，每天晚上6:00準時打開，每天早上6:00準時關閉；
②定時鬧鐘，起床上班。這些行為其實都是定時任務--鬧鐘。

大部分單片機都提供了rtc alarm硬件鬧鐘，但是實際很少人使用，就舉個簡單的例子，rt-thread的BSP中也沒有幾個芯片適配了alarm硬件鬧鐘。但是我們要使用怎么辦？？
我受到RTOS的調度的啟發，像M3/M4這種內核都是SysTick產生時鐘節拍，以供系統處理所有和時間有關的事情，如線程延時，線程的時間片輪轉，以及定時器超時等。
有了第3點的經驗，那么我們可以寫一個軟件鬧鐘功能就容易多了，只需要提供一個刷新節拍，定時查看哪一個鬧鐘需要喚醒，就可以解決鬧鐘的管理了。
鬧鐘組件名字：RAlarm（全稱Rice Alarm），源碼連接：https://gitee.com/RiceChen0/ralarm

RAlarm

RAlarm接口說明：

跨平臺

RTOS的種類很多，接口差異性打，所以RAlarm為了解決這個問題，統一為上層提供一整套接口。

線程接口。

typedefvoid*ralarm_task_id;

structralarm_task_attr{
constchar*name;//nameofthetask
uint32_tstack_size;//sizeofstack
uint8_tpriority;//initialtaskpriority
};

typedefvoid(*ralarm_task_func)(void*arg);

ralarm_task_idralarm_task_create(ralarm_task_funcfunc,void*arg,conststructralarm_task_attr*attr);
voidralarm_task_delete(ralarm_task_idthread);

互斥量接口。

typedefvoid*ralarm_mutex_id;

ralarm_mutex_idralarm_mutex_create(void);
ralarm_err_tralarm_mutex_lock(ralarm_mutex_idmutex);
ralarm_err_tralarm_mutex_unlock(ralarm_mutex_idmutex);
voidralarm_mutex_delete(ralarm_mutex_idmutex);

事件接口。

typedefvoid*ralarm_event_id;

ralarm_event_idralarm_event_create(void);
uint32_tralarm_event_recv(ralarm_event_idevent,uint32_tflags);
ralarm_err_tralarm_event_send(ralarm_event_idevent,uint32_tflags);
voidralarm_event_delete(ralarm_event_idevent);

RAlarm目前已經提供了兩個環境的適配，如cmsis，rtthread。

接口使用簡單

接口	說明
ralarm_init	初始化
ralarm_deinit	去初始化
ralarm_create	創建鬧鐘
ralarm_start	啟動鬧鐘
ralarm_stop	停止鬧鐘
ralarm_modify	修改鬧鐘
ralarm_delete	刪除鬧鐘

鬧鐘初始化接口：初始化鬧鐘的鏈表，鬧鐘任務，事件，互斥鎖；去初始化接口：注銷鬧鐘組件

/*鬧鐘初始化*/
ralarm_err_tralarm_init(void);

/*鬧鐘去初始化*/
voidralarm_deinit(void);

鬧鐘創建：

參數說明：

「參數」	「描述」
setup	鬧鐘的時間和標志，flag可為：RALARM_ONESHOT(只設置一次)和RALARM_DAILY(每天都設置)
cb	鬧鐘時間到了，喚醒的回調函數指針：typedef void (*ralarm_response_cb)(ralarm_t alarm)
userData	設置鬧鐘時，自帶的用戶數據的指針
「返回」	——
ralarm_t	鬧鐘創建成功，放回鬧鐘句柄
NULL	鬧鐘創建失敗

函數說明：

①申請鬧鐘控制塊的空間。
②設置鬧鐘參數到控制塊中。
③將鬧鐘加入到鬧鐘鏈表中。

structralarm_setup{
ralarm_flagflag;
structralarm_timetime;
};
typedefstructralarm_setup*ralarm_setup_t;

structralarm{
ralarm_statestate;
structralarm_setupsetup;
ralarm_response_cbcb;
void*userData;
ralarm_list_tlist;
};
typedefstructralarm*ralarm_t;

ralarm_tralarm_create(ralarm_setup_tsetup,ralarm_response_cbcb,void*userData)
{
ralarm_talarm=NULL;

if(setup==NULL){
RALARM_LOGE("Createalarmfailed,SetupparamisNULL");
returnNULL;
}
alarm=RALARM_MALLOC(sizeof(structralarm));//----①
if(alarm==NULL){
RALARM_LOGE("Mallocalarmmemoryfailed");
returnNULL;
}

ralarm_list_init(&alarm->list);//----②
memset((void*)alarm,0,sizeof(structralarm));
memcpy((void*)&alarm->setup,setup,sizeof(structralarm_setup));
alarm->cb=cb;
alarm->userData=userData;

ralarm_mutex_lock(g_container.mutex);
ralarm_list_insert_after(&g_container.list,&alarm->list);//----③
ralarm_mutex_unlock(g_container.mutex);
returnalarm;
}

鬧鐘啟動：將鬧鐘的狀態的start bit置為1。

ralarm_err_tralarm_start(ralarm_talarm)
{
if(alarm==NULL){
returnRALARM_ERROR;
}
ralarm_mutex_lock(g_container.mutex);
alarm->state|=RALARM_STATE_START;

ralarm_mutex_unlock(g_container.mutex);
returnRALARM_EOK;
}

鬧鐘停止：將鬧鐘的狀態的start bit置為0。

ralarm_err_tralarm_stop(ralarm_talarm)
{
if(alarm==NULL){
returnRALARM_ERROR;
}
ralarm_mutex_lock(g_container.mutex);
alarm->state&=~RALARM_STATE_START;

ralarm_mutex_unlock(g_container.mutex);
returnRALARM_EOK;
}

鬧鐘修改：修改鬧鐘的標志和鬧鐘的時間

參數說明：

「參數」	「描述」
alarm	鬧鐘的句柄
setup	要修改鬧鐘的時間和標志參數
「返回」	——
RALARM_EOK	修改成功
RALARM_ERROR	修改失敗

ralarm_err_tralarm_modify(ralarm_talarm,ralarm_setup_tsetup)
{
if(alarm==NULL){
returnRALARM_ERROR;
}
ralarm_mutex_lock(g_container.mutex);

memcpy((void*)&alarm->setup,setup,sizeof(structralarm_setup));

ralarm_mutex_unlock(g_container.mutex);
returnRALARM_EOK;
}

刪除鬧鐘：

函數說明：

①將鬧鐘的狀態的start bit置為0。
②將鬧鐘從鬧鐘鏈表中移除。
③釋放鬧鐘的內存。

ralarm_err_tralarm_delete(ralarm_talarm)
{
if(alarm==NULL){
returnRALARM_ERROR;
}
ralarm_mutex_lock(g_container.mutex);

alarm->state&=~RALARM_STATE_START;//---①
ralarm_list_remove(&alarm->list);//---②
RALARM_FREE(alarm);//---③
alarm=NULL;

ralarm_mutex_unlock(g_container.mutex);
returnRALARM_EOK;
}

適配簡單

根據系統能力，提供獲取時間方法，創建ralarm的ops并注冊獲取時間接口。

structralarm_ops{
ralarm_err_t(*time_get)(ralarm_time_ttime);
};

ralarm_err_tralarm_register_ops(structralarm_ops*ops);

提供刷新節拍，然后調用刷新接口。

voidralarm_refresh(void);

RAlarm運行邏輯：

鬧鐘的refresh接口需要用戶提供一個刷新節拍，以提供鬧鐘的生命。
refresh皆苦根據鬧鐘鏈表是否存在已設置的鬧鐘，選擇發送事件給更新任務，更新檢測鬧鐘的狀態。
如下圖：當檢測鬧鐘鏈表無設置的鬧鐘，則不會發送事件給更新任務

如下圖：

當用戶創建了鬧鐘，則會將鬧鐘掛在鬧鐘量表中。
刷新節拍調用refresh之后，發送事件給更新任務，然后調用wakeup檢測鬧鐘的狀態。
如果某個鬧鐘時間到，則會調用對應鬧鐘的回調函數。

RAlarm的使用

在RT-Thread下使用ralarm組件：
- ① 鬧鐘的處理函數，當鬧鐘時間到了，則會調用這個函數。
- ② 提供給ralarm組件時間接口。
- ③ 創建ops，提供時間接口。
- ④ 軟件定時器的處理函數，調用ralarm的刷新函數，提供刷新節拍。
- ⑤ ralarm組件初始化，注冊ops。
- ⑥ 創建鬧鐘。
- ⑦ 創建一個軟件定時器，為ralarm組件提供刷新節拍。

staticrt_timer_ttimer;
ralarm_talarm_test=NULL;

staticvoidalarm_handler(ralarm_talarm)//---①
{
rt_kprintf("Time:%02d:%02d:%02drn",alarm->setup.time.hour,
alarm->setup.time.minute,alarm->setup.time.second);
ralarm_stop(alarm);
ralarm_dump();
}

staticralarm_err_talarm_time_get(ralarm_time_ttimer)//---②
{
time_tcurrent;
structtm*local;

time(¤t);
local=localtime(¤t);
timer->hour=local->tm_hour;
timer->minute=local->tm_min;
timer->second=local->tm_sec;
returnRALARM_EOK;
}

staticstructralarm_opsops={//---③
.time_get=alarm_time_get,
};

staticvoidtime_handler(void*param)//---④
{
ralarm_refresh();
}

intmain(void)
{
ralarm_init();//---⑤
ralarm_register_ops(&ops);

structralarm_setupsetup;
setup.flag=RALARM_DAILY;
setup.time.hour=15;
setup.time.minute=0;
setup.time.second=0;

alarm_test=ralarm_create(&setup,alarm_handler,NULL);//---⑥
ralarm_start(alarm_test);

ralarm_dump();

timer=rt_timer_create("timer",time_handler,//---⑦
RT_NULL,800,
RT_TIMER_FLAG_PERIODIC);
if(timer!=RT_NULL)
rt_timer_start(timer);
}