Для уточнения вопроса предположим, что имеем:
- Объект Static Button:
static Button_T sButton = {0};
- Функция для получения кнопки:
void GetButton(Button_T * p_button);, которая вызывается из контекста основного цикла
- Обработчик ISR:
void ButtonISRHandler(void);
Предположения:
GetButton выполнение может быть прервано любым прерыванием, которое не выполняется ButtonISRHandlerButtonISRHandler выполнение может быть прервано другими прерываниями GetButton выполнение занимает меньше времени, чем минимальное время между двумя ButtonISRHandler прерываниями вызова. - Прерывание кнопки - это циклическое прерывание , запускаемое, например, каждые 10 мс.
- В
ButtonISRHandler у нас есть процедуры, такие как проверка состояния PIN-кода кнопки или обнаружение касания кнопки (в случае сенсорной кнопки). Если данное состояние PIN-кода является стабильным, например, для 5 последовательных вызовов sButton состояние объекта обновляется.
Button_T - общий объект - это может быть классический тактовый переключатель или сенсорная кнопка и т. Д.
ScanButtonAndUpdate может обрабатывать список объектов Button_T, но функция GetButton работает только для объекта с одной кнопкой.
Проблема: классический случай, когда прерывание может произойти, когда счетчик программы находится внутри GetButton
Вопрос: как синхронизировать GetButton с ButtonISRHandler без отключения прерываний ?
Моим целевым процессором является Cortex M0 без операции LDREX / STREX, поэтому я не могу использовать атомы из C11, которые были бы отличным решением в этом случае.
Мое предлагаемое решение
Использовать критический раздел в GetButton.
Если прерывание произошло, когда программный счетчик находится внутри критической секции, то не обрабатывайте ScanButtonAndUpdate в прерывании, а обрабатывайте его на ExitCriticalSection. Отложите ScanButtonAndUpdate исполнение.
Нет возможности вызвать функцию ScanButtonAndUpdate из прерывания и основного контекста одновременно - это поведение защищено семафором
Осуществление
#define SEMAPHORE_GIVEN 0
#define SEMAPHORE_TAKEN 1
typedef uint32_t BaseType_T;
typedef struct Button_T;
static volatile BaseType_T sSemaphore = SEMAPHORE_GIVEN;
static volatile bool sIsPendingISR = false;
static volatile Button_T sButton = {0};
void GetButton(Button_T * p_button)
{
EnterCriticalSection();
memcpy(p_button, &sButton, sizeof(Button_T))
/* Other procedures on sButton... */
ExitCriticalSection();
}
/* Cyclic executed handler */
void ButtonISRHandler(void)
{
if (!BinarySemaphoreTake()) {
SetISRPending();
}
else {
ScanButtonAndUpdate();
BinarySemaphoreGive();
}
}
void ScanButtonAndUpdate(void)
{
/* Scan for instance a current PIN state and update sButton object
if state is stable in next calls */
}
static void EnterCriticalSection(void)
{
while(false == BinarySemaphoreTake()) continue;
}
static void ExitCriticalSection(void)
{
BinarySemaphoreGive();
if (IsPendingISR()){
ScanButtonAndUpdate();
ResetISRPending();
}
}
static bool BinarySemaphoreTake(void)
{
if (SEMAPHORE_GIVEN == sSemaphore) {
/* Value Store operation is atomic on the architecture native type */
sSemaphore = SEMAPHORE_TAKEN;
return true;
}
else {
return false;
}
}
static void BinarySemaphoreGive(void)
{
sSemaphore = SEMAPHORE_GIVEN;
}
static void SetISRPending(void)
{
sIsPendingISR = true;
}
static void ResetISRPending(void)
{
sIsPendingISR = false;
}
static bool IsPendingISR(void)
{
return sIsPendingISR;
}
Это решение было протестировано и прекрасно работает без проблем, но я не уверен, что это лучшее решение без скрытых ошибок.
РЕДАКТИРОВАТЬ 1: Обновлены предположения и добавлено пропущенное ScanButtonAndUpdate функция