ToolKit

1、介绍

ToolKit是一套应用于嵌入式系统的通用工具包，可灵活应用到有无RTOS的程序中，采用C语言面向对象的思路实现各个功能，尽可能最大化的复用代码，目前为止工具包包含：循环队列、软件定时器、事件集。

Queue 循环队列
1. 支持动态、静态方式进行队列的创建与删除。
2. 可独立配置缓冲区大小。
3. 支持数据最新保持功能，当配置此模式并且缓冲区已满，若有新的数据存入，将会移除最早数据，并保持缓冲区已满。
Timer 软件定时器
1. 支持动态、静态方式进行定时器的创建与删除。
2. 支持循环、单次模式。
3. 可配置有无超时回调函数。
4. 可配置定时器工作在周期或间隔模式。
5. 使用双向链表，超时统一管理，不会因为增加定时器而增加超时判断代码。
Event 事件集
1. 支持动态、静态方式进行事件集的创建与删除。
2. 每个事件最大支持32个标志位。
3. 事件的触发可配置为**“标志与”和“标志或”**。

2 、文件目录

toolkit
├── include                         // 包含文件目录
|   ├── toolkit.h                   // toolkit头文件
|   └── toolkit_cfg.h               // toolkit配置文件
├── src                             // toolkit源码目录
|   ├── tk_queue.c                  // 循环队列源码
|   ├── tk_timer.c                  // 软件定时器源码
|   └── tk_event.c                  // 事件集源码
├── samples                         // 例子
|   ├── tk_queue_samples.c          // 循环队列使用例程源码
|   ├── tk_timer_samples.c          // 软件定时器使用例程源码
|   └── tk_event_samples.c          // 事件集使用例程源码
└── README.md                       // 说明文档

3 、函数定义

3.1 配置文件

ToolKit配置项

宏定义	描述
TOOLKIT_USING_ASSERT	ToolKit使用断言功能
TOOLKIT_USING_QUEUE	ToolKit使用循环队列功能
TOOLKIT_USING_TIMER	ToolKit使用软件定时器功能
TOOLKIT_USING_EVENT	ToolKit使用事件集功能

Queue 循环队列配置项

宏定义描述

TK_QUEUE_USING_CREATE Queue 循环队列使用动态创建和删除

Timer 软件定时器配置项

宏定义	描述
TK_TIMER_USING_CREATE	Timer 软件定时器使用动态创建和删除
TK_TIMER_USING_INTERVAL	Timer 软件定时器使用间隔模式
TK_TIMER_USING_TIMEOUT_CALLBACK	Timer 软件定时器使用超时回调函数

Event 事件集配置项

宏定义描述

TK_EVENT_USING_CREATE Event 事件集使用动态创建和删除

说明：当配置TOOLKIT_USING_ASSERT后，所有功能都将会启动参数检查。

3.2 Queue 循环队列API函数

以下为详细API说明及简要示例程序，综合demo可查看tk_queue_samples.c示例。

3.2.1 动态创建队列

注意：当配置TOOLKIT_USING_QUEUE后，才能使用此函数。此函数需要用到malloc。

struct tk_queue *tk_queue_create(uint16_t queue_size, uint16_t max_queues, bool keep_fresh);

参数	描述
queue_size	缓存区大小(单位字节)
max_queues	最大队列个数
keep_fresh	是否为保持最新模式，true：保持最新；false：默认(存满不能再存)
返回值	创建的队列对象（NULL为创建失败）

队列创建示例：

int main(int argc, char *argv[])
{
    /* 动态方式创建一个循环队"queue",缓冲区大小50字节，不保持最新 */
    struct tk_queue *queue = tk_queue_create(50, 1, false);
    if( queue == NULL){
        printf("队列创建失败!\n");
    }
    /* ... */
    /* You can add your code under here. */
    return 0;
}

3.2.2 动态删除队列

注意：当配置TOOLKIT_USING_QUEUE后，才能使用此函数。此函数需要用到free。必须为动态方式创建的队列对象。

bool tk_queue_delete(struct tk_queue *queue);

参数	描述
queue	要删除的队列对象
返回值	true：删除成功；false：删除失败

3.2.3 静态初始化队列

bool tk_queue_init(struct tk_queue *queue, void *queuepool, uint16_t pool_size, uint16_t queue_size, bool keep_fresh);

参数	描述
queue	要初始化的队列对象
*queuepool	队列缓存区
pool_size	缓存区大小(单位字节)
queue_size	队列元素大小(单位字节)
keep_fresh	是否为保持最新模式，true：保持最新；false：默认(存满不能再存)
返回值	true：初始化成功；false：初始化失败

队列创建示例：

int main(int argc, char *argv[])
{
    /* 定义一个循环队列 */
    struct tk_queue queue;
    /* 定义循环队列缓冲区 */
    uint8_t queue_pool[100];
    /* 静态方式创建一个循环队列"queue",缓存区为queue_pool，大小为queue_pool的大小,模式为保持最新 */
    if( tk_queue_init(&queue, queue_pool, sizeof(queue_pool), 
                      sizeof(queue_pool[0]), true) == false){
        printf("队列创建失败!\n");
    }
    /* ... */
    /* You can add your code under here. */
}

3.2.4 静态脱离队列

注意: 会使缓存区脱离与队列的关联。必须为静态方式创建的队列对象。

bool tk_queue_detach(struct tk_queue *queue);

参数	描述
queue	要脱离的队列对象
返回值	true：脱离成功；false：脱离失败

3.2.5 清空队列

bool tk_queue_clean(struct tk_queue *queue);

参数	描述
queue	要清空的队列对象
返回值	true：清除成功；false：清除失败

3.2.6 判断队列是否为空

bool tk_queue_empty(struct tk_queue *queue);

参数	描述
queue	要查询的队列对象
返回值	true：空；false：不为空

3.2.7 判断队列是否已满

bool tk_queue_full(struct tk_queue *queue);

参数	描述
queue	要查询的队列对象
返回值	true：满；false：不为满

3.2.8 从队列中读取一个元素(不从队列中删除)

bool tk_queue_peep(struct tk_queue *queue, void *pval);

参数	描述
queue	队列对象
*pval	读取值地址
返回值	true：读取成功；false：读取失败

3.2.9 移除一个元素

bool tk_queue_remove(struct tk_queue *queue);

参数	描述
queue	要移除元素的对象
返回值	true：移除成功；false：移除失败

3.2.10 向队列压入(入队)1个元素数据

bool tk_queue_push(struct tk_queue *queue, void *val);

参数	描述
queue	要压入的队列对象
*val	压入值
返回值	true：成功；false：失败

3.2.11 从队列弹出(出队)1个元素数据

bool tk_queue_pop(struct tk_queue *queue, void *pval);

参数	描述
queue	要弹出的队列对象
*pval	弹出值
返回值	true：成功；false：失败

3.2.12 查询队列当前数据长度

uint16_t tk_queue_curr_len(struct tk_queue *queue);

参数	描述
queue	要查询的队列对象
返回值	队列数据当前长度

3.2.13 向队列压入(入队)多个元素数据

uint16_t tk_queue_push_multi(struct tk_queue *queue, void *pval, uint16_t len);

参数	描述
queue	要压入的队列对象
*pval	压入数据首地址
len	压入元素个数
返回值	实际压入个数

3.2.14 从队列弹出(出队)多个元素数据

uint16_t tk_queue_pop_multi(struct tk_queue *queue, void *pval, uint16_t len);

参数	描述
queue	要弹出的队列对象
*pval	存放弹出数据的首地址
len	希望弹出的数据个数
返回值	实际弹出个数

3.3 Timer 软件定时器API函数

以下为详细API说明及简要示例程序，综合demo可查看tk_timer_samples.c示例。

3.3.1 软件定时器功能初始化

注意：此函数在使用定时器功能最初调用，目的是创建定时器列表头结点，和配置tick获取回调函数。

bool tk_timer_func_init(uint32_t (*get_tick_func)(void));

参数	描述
get_tick_func	获取系统tick回调函数
返回值	true：初始化成功；false：初始化失败

3.3.2 动态创建定时器

注意：当配置TOOLKIT_USING_TIMER后，才能使用此函数。此函数需要用到malloc。

struct tk_timer *tk_timer_create(void(*timeout_callback)(struct tk_timer *timer));

参数	描述
timeout_callback	定时器超时回调函数，不使用可配置为NULL
返回值	创建的定时器对象(NULL为创建失败)

定时器创建示例：：

/* 定义获取系统tick回调函数 */
uint32_t get_sys_tick(void)
{
    return tick;
}

/* 定时器超时回调函数 */
void timer_timeout_callback(struct tk_timer *timer)
{
    printf("timeout_callback: timer timeout:%ld\n", get_sys_tick());
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    /* 初始化软件定时器功能，并配置tick获取回调函数*/
    tk_timer_func_init(get_sys_tick);
    
    /* 定义定时器指针 */
    tk_timer_t timer = NULL;
    /* 动态方式创建timer,并配置定时器超时回调函数 */
    timer = tk_timer_create((tk_timer_timeout_callback *)timer_timeout_callback);
    if (timer == NULL)
    {
        printf("定时器创建失败!\n");
        return 0;
    }
    /* ... */
    /* You can add your code under here. */
    return 0;
}

3.3.3 动态删除定时器

当配置TOOLKIT_USING_TIMER后，才能使用此函数。此函数需要用到free。必须为动态方式创建的定时器对象。

bool tk_timer_delete(struct tk_timer *timer);

参数	描述
timer	要删除的定时器对象
返回值	true：删除成功；false：删除失败

3.3.4 静态初始化定时器

bool tk_timer_init(struct tk_timer *timer, void (*timeout_callback)(struct tk_timer *timer));

参数	描述
timer	要初始化的定时器对象
timeout_callback	定时器超时回调函数，不使用可配置为NULL
返回值	true：创建成功；false：创建失败

队列创建示例：

/* 定义获取系统tick回调函数 */
uint32_t get_sys_tick(void)
{
    return tick;
}

/* 定时器超时回调函数 */
void timer_timeout_callback(struct tk_timer *timer)
{
    printf("timeout_callback: timer timeout:%ld\n", get_sys_tick());
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    /* 定义定时器timer */
    struct tk_timer timer;
    bool result = tk_timer_init( &timer,(tk_timer_timeout_callback *)timer_timeout_callback);
    if (result == NULL)
    {
        printf("定时器创建失败!\n");
        return 0;
    }
    /* ... */
    /* You can add your code under here. */
    return 0;
}

3.3.5 静态脱离定时器

注意: 会将timer从定时器链表中移除。必须为静态方式创建的定时器对象。

bool tk_timer_detach(struct tk_timer *timer);

参数	描述
timer	要脱离的定时器对象
返回值	true：脱离成功；false：脱离失败

3.3.6 定时器启动

bool tk_timer_start(struct tk_timer *timer, tk_timer_mode mode, uint32_t delay_tick);

参数	描述
timer	要启动的定时器对象
mode	工作模式，单次： TIMER_MODE_SINGLE；循环： TIMER_MODE_LOOP
delay_tick	定时器时长(单位tick)
返回值	true：启动成功；false：启动失败

3.3.7 定时器停止

bool tk_timer_stop(struct tk_timer *timer);

参数	描述
timer	要停止的定时器对象
返回值	true：停止成功；false：停止失败

3.3.8 定时器继续

bool tk_timer_continue(struct tk_timer *timer);

参数	描述
timer	要继续的定时器对象
返回值	true：继续成功；false：继续失败

3.3.9 定时器重启

注意：重启时长为最后一次启动定时器时配置的时长。

bool tk_timer_restart(struct tk_timer *timer);

参数	描述
timer	要重启的定时器对象
返回值	true：重启成功；false：重启失败

3.3.10 获取定时器模式

tk_timer_mode tk_timer_get_mode(struct tk_timer *timer);

参数	描述
timer	要获取的定时器对象
返回值	定时器模式

定时器模式	描述
TIMER_MODE_SINGLE	单次模式
TIMER_MODE_LOOP	循环模式

3.3.11 获取定时器状态

tk_timer_state tk_timer_get_state(struct tk_timer *timer);

参数	描述
timer	要获取的定时器对象
返回值	定时器状态

定时器模式	描述
TIMER_STATE_RUNNING	运行状态
TIMER_STATE_STOP	停止状态
TIMER_STATE_TIMEOUT	超时状态

3.3.12 定时器处理

bool tk_timer_loop_handler(void);

参数	描述
返回值	true：正常；false：异常，在调用此函数前，未初始化定时器功能“tk_timer_func_init”

注意：tk_timer_loop_handler函数要不断的循环调用。

3.3.13 超时回调函数

函数原型：

typedef void (*timeout_callback)(struct tk_timer *timer);

说明：超时回调函数可定义多个，即一个定时器对应一个回调函数，也可多个定时器对应一个回调函数。

一对一

/* 定义两个回调函数，对应定时器timer1和timer2 */
void timer1_timeout_callback(struct tk_timer *timer){
	printf("定时器1超时!\n");
}
void timer2_timeout_callback(struct tk_timer *timer){
	printf("定时器2超时!\n");
}
/* 创建两个定时器,配置单独超时回调函数 */
timer1 = tk_timer_create((timeout_callback *)timer1_timeout_callback);
timer2 = tk_timer_create((timeout_callback *)timer2_timeout_callback);

多对一

/* 定时器timer1和timer2共用一个回调函数，在回调函数做区分 */
void timer_timeout_callback(struct tk_timer *timer){
	if (timer == timer1)
		printf("定时器1超时!\n");
    else if (timer == timer2)
        printf("定时器2超时!\n");
}
/* 创建两个定时器,使用相同的超时回调函数 */
timer1 = tk_timer_create((timeout_callback *)timer_timeout_callback);
timer2 = tk_timer_create((timeout_callback *)timer_timeout_callback);

3.4 Event 事件集API函数

以下为详细API说明及简要示例程序，综合demo可查看tk_event_samples.c示例。

3.4.1 动态创建一个事件

注意：当配置TOOLKIT_USING_EVENT后，才能使用此函数。此函数需要用到malloc。

struct tk_event *tk_event_create(void);

参数	描述
返回值	创建的事件对象(NULL为创建失败)

3.4.2 动态删除一个事件

当配置TOOLKIT_USING_TIMER后，才能使用此函数。此函数需要用到free。必须为动态方式创建的事件对象。

bool tk_event_delete(struct tk_event *event);

参数	描述
event	要删除的事件对象
返回值	true：删除成功；false：删除失败

3.4.3 静态初始化一个事件

bool tk_event_init(struct tk_event *event);

参数	描述
event	要初始化的事件对象
返回值	true：创建成功；false：创建失败

3.4.4 发送事件标志

bool tk_event_send(struct tk_event *event, uint32_t event_set);

参数	描述
event	发送目标事件对象
event_set	事件标志，每个标志占1Bit，发送多个标志可“\|”
返回值	true：发送成功；false：发送失败

3.4.5 接收事件

bool tk_event_recv(struct tk_event *event, uint32_t event_set, uint8_t option, uint32_t *recved);

参数	描述
event	接收目标事件对象
event_set	感兴趣的标志，每个标志占1Bit，多个标志可“\|”
option	操作，标志与：TK_EVENT_OPTION_AND; 标志或：TK_EVENT_OPTION_OR; 清除标志:TK_EVENT_OPTION_CLEAR
返回值	true：发送成功；false：发送失败

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3 、函数定义

3.1 配置文件

3.2 Queue 循环队列API函数

3.2.1 动态创建队列

3.2.2 动态删除队列

3.2.3 静态初始化队列

3.2.4 静态脱离队列

3.2.5 清空队列

3.2.6 判断队列是否为空

3.2.7 判断队列是否已满

3.2.8 从队列中读取一个元素(不从队列中删除)

3.2.9 移除一个元素

3.2.10 向队列压入(入队)1个元素数据

3.2.11 从队列弹出(出队)1个元素数据

3.2.12 查询队列当前数据长度

3.2.13 向队列压入(入队)多个元素数据

3.2.14 从队列弹出(出队)多个元素数据

3.3 Timer 软件定时器API函数

3.3.1 软件定时器功能初始化

3.3.2 动态创建定时器

3.3.3 动态删除定时器

3.3.4 静态初始化定时器

3.3.5 静态脱离定时器

3.3.6 定时器启动

3.3.7 定时器停止

3.3.8 定时器继续

3.3.9 定时器重启

3.3.10 获取定时器模式

3.3.11 获取定时器状态

3.3.12 定时器处理

3.3.13 超时回调函数

3.4 Event 事件集API函数

3.4.1 动态创建一个事件

3.4.2 动态删除一个事件

3.4.3 静态初始化一个事件

3.4.4 发送事件标志

3.4.5 接收事件

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