/*
*********************************************************************************************************
*
*	模块名称 : 定时器模块
*	文件名称 : bsp_timer.c
*	版    本 : V1.3
*	说    明 : 配置systick定时器作为系统滴答定时器。缺省定时周期为1ms。
*
*				实现了多个软件定时器供主程序使用(精度1ms)， 可以通过修改 TMR_COUNT 增减定时器个数
*				实现了ms级别延迟函数（精度1ms） 和us级延迟函数
*				实现了系统运行时间函数（1ms单位）
*
*	修改记录 :
*		版本号  日期        作者     说明
*		V1.0    2013-02-01 armfly  正式发布
*		V1.1    2013-06-21 armfly  增加us级延迟函数 bsp_DelayUS
*		V1.2    2014-09-07 armfly  增加TIM4 硬件定时中断，实现us级别定时.20us - 16秒
*		V1.3    2015-04-06 armfly  增加 bsp_CheckRunTime(int32_t _LastTime) 用来计算时间差值
*		V1.4	2015-05-22 armfly  完善 bsp_InitHardTimer() ，增加条件编译选择TIM2-5
*
*	Copyright (C), 2015-2016, 安富莱电子 www.armfly.com
*
*********************************************************************************************************
*/

#include "bsp.h"

/*
	定义用于硬件定时器的TIM， 可以使 TIM2 - TIM5
	TIM3 和TIM4 是16位
	TIM2 和TIM5 是16位 (103是16位, 407是32位)
*/
#define USE_TIM2
// #define USE_TIM3
// #define USE_TIM4
// #define USE_TIM5

#ifdef USE_TIM2
#define TIM_HARD TIM2
#define TIM_HARD_IRQn TIM2_IRQn
#define TIM_HARD_RCC RCC_APB1Periph_TIM2
#endif

#ifdef USE_TIM3
#define TIM_HARD TIM3
#define TIM_HARD_IRQn TIM3_IRQn
#define TIM_HARD_RCC RCC_APB1Periph_TIM3
#endif

#ifdef USE_TIM4
#define TIM_HARD TIM4
#define TIM_HARD_IRQn TIM4_IRQn
#define TIM_HARD_RCC RCC_APB1Periph_TIM4
#endif

#ifdef USE_TIM5
#define TIM_HARD TIM5
#define TIM_HARD_IRQn TIM5_IRQn
#define TIM_HARD_RCC RCC_APB1Periph_TIM5
#endif

/* 这2个全局变量转用于 bsp_DelayMS() 函数 */
static volatile uint32_t s_uiDelayCount = 0;
static volatile uint8_t s_ucTimeOutFlag = 0;

/* 定于软件定时器结构体变量 */
static SOFT_TMR s_tTmr[TMR_COUNT];

/*
	全局运行时间，单位1ms
	最长可以表示 24.85天，如果你的产品连续运行时间超过这个数，则必须考虑溢出问题
*/
__IO int32_t g_iRunTime = 0;
uint16_t init_100ms;
static void bsp_SoftTimerDec(SOFT_TMR *_tmr);

/* 保存 TIM定时中断到后执行的回调函数指针 */
static void (*s_TIM_CallBack1)(void);
static void (*s_TIM_CallBack2)(void);
static void (*s_TIM_CallBack3)(void);
static void (*s_TIM_CallBack4)(void);

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: bsp_InitTimer
*	功能说明: 配置systick中断，并初始化软件定时器变量
*	形    参:  无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_InitTimer(void)
{
	uint8_t i;

	/* 清零所有的软件定时器 */
	for (i = 0; i < TMR_COUNT; i++)
	{
		s_tTmr[i].Count = 0;
		s_tTmr[i].PreLoad = 0;
		s_tTmr[i].Flag = 0;
		s_tTmr[i].Mode = TMR_ONCE_MODE; /* 缺省是1次性工作模式 */
	}

	/*
		配置systic中断周期为1ms，并启动systick中断。

		SystemCoreClock 是固件中定义的系统内核时钟，对于STM32F4XX,一般为 168MHz

		SysTick_Config() 函数的形参表示内核时钟多少个周期后触发一次Systick定时中断.
			-- SystemCoreClock / 1000  表示定时频率为 1000Hz， 也就是定时周期为  1ms
			-- SystemCoreClock / 500   表示定时频率为 500Hz，  也就是定时周期为  2ms
			-- SystemCoreClock / 2000  表示定时频率为 2000Hz， 也就是定时周期为  500us

		对于常规的应用，我们一般取定时周期1ms。对于低速CPU或者低功耗应用，可以设置定时周期为 10ms
	*/
	SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000);

#if defined(USE_TIM2) || defined(USE_TIM3) || defined(USE_TIM4) || defined(USE_TIM5)
	bsp_InitHardTimer();
#endif
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: SysTick_ISR
*	功能说明: SysTick中断服务程序，每隔1ms进入1次
*	形    参:  无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
extern void bsp_RunPer1ms(void);
extern void bsp_RunPer10ms(void);
void SysTick_ISR(void)
{
	static uint8_t s_count = 0;
	uint8_t i;

	/* 每隔1ms进来1次 （仅用于 bsp_DelayMS） */
	if (s_uiDelayCount > 0)
	{
		if (--s_uiDelayCount == 0)
		{
			s_ucTimeOutFlag = 1;
		}
	}

	/* 每隔1ms，对软件定时器的计数器进行减一操作 */
	for (i = 0; i < TMR_COUNT; i++)
	{
		bsp_SoftTimerDec(&s_tTmr[i]);
	}

	/* 全局运行时间每1ms增1 */
	g_iRunTime++;
	init_100ms++;
	if (init_100ms > 100) // 100m's
	{
		init_100ms = 0;
		Flag_100ms = 1;
	}

	if (g_iRunTime == 0x7FFFFFFF) /* 这个变量是 int32_t 类型，最大数为 0x7FFFFFFF */
	{
		g_iRunTime = 0;
	}

	bsp_RunPer1ms(); /* 每隔1ms调用一次此函数，此函数在 bsp.c */

	if (++s_count >= 10)
	{
		s_count = 0;

		bsp_RunPer10ms(); /* 每隔10ms调用一次此函数，此函数在 bsp.c */
	}
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: bsp_SoftTimerDec
*	功能说明: 每隔1ms对所有定时器变量减1。必须被SysTick_ISR周期性调用。
*	形    参:  _tmr : 定时器变量指针
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void bsp_SoftTimerDec(SOFT_TMR *_tmr)
{
	if (_tmr->Count > 0)
	{
		/* 如果定时器变量减到1则设置定时器到达标志 */
		if (--_tmr->Count == 0)
		{
			_tmr->Flag = 1;

			/* 如果是自动模式，则自动重装计数器 */
			if (_tmr->Mode == TMR_AUTO_MODE)
			{
				_tmr->Count = _tmr->PreLoad;
			}
		}
	}
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: bsp_DelayMS
*	功能说明: ms级延迟，延迟精度为正负1ms
*	形    参:  n : 延迟长度，单位1 ms。 n 应大于2
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_DelayMS(uint32_t n)
{
	if (n == 0)
	{
		return;
	}
	else if (n == 1)
	{
		n = 2;
	}

	DISABLE_INT(); /* 关中断 */

	s_uiDelayCount = n;
	s_ucTimeOutFlag = 0;

	ENABLE_INT(); /* 开中断 */

	while (1)
	{
		bsp_Idle(); /* CPU空闲执行的操作， 见 bsp.c 和 bsp.h 文件 */

		/*
			等待延迟时间到
			注意：编译器认为 s_ucTimeOutFlag = 0，所以可能优化错误，因此 s_ucTimeOutFlag 变量必须申明为 volatile
		*/
		if (s_ucTimeOutFlag == 1)
		{
			break;
		}
	}
}

/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: bsp_DelayUS
*    功能说明: us级延迟。 必须在systick定时器启动后才能调用此函数。
*    形    参:  n : 延迟长度，单位1 us
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_DelayUS(uint32_t n)
{
	uint32_t ticks;
	uint32_t told;
	uint32_t tnow;
	uint32_t tcnt = 0;
	uint32_t reload;

	reload = SysTick->LOAD;
	ticks = n * (SystemCoreClock / 1000000); /* 需要的节拍数 */

	tcnt = 0;
	told = SysTick->VAL; /* 刚进入时的计数器值 */

	while (1)
	{
		tnow = SysTick->VAL;
		if (tnow != told)
		{
			/* SYSTICK是一个递减的计数器 */
			if (tnow < told)
			{
				tcnt += told - tnow;
			}
			/* 重新装载递减 */
			else
			{
				tcnt += reload - tnow + told;
			}
			told = tnow;

			/* 时间超过/等于要延迟的时间,则退出 */
			if (tcnt >= ticks)
			{
				break;
			}
		}
	}
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: bsp_StartTimer
*	功能说明: 启动一个定时器，并设置定时周期。
*	形    参:  	_id     : 定时器ID，值域【0,TMR_COUNT-1】。用户必须自行维护定时器ID，以避免定时器ID冲突。
*				_period : 定时周期，单位1ms
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_StartTimer(uint8_t _id, uint32_t _period)
{
	if (_id >= TMR_COUNT)
	{
		/* 打印出错的源代码文件名、函数名称 */
		BSP_Printf("Error: file %s, function %s()\r\n", __FILE__, __FUNCTION__);
		while (1)
			; /* 参数异常，死机等待看门狗复位 */
	}

	DISABLE_INT(); /* 关中断 */

	s_tTmr[_id].Count = _period;	  /* 实时计数器初值 */
	s_tTmr[_id].PreLoad = _period;	  /* 计数器自动重装值，仅自动模式起作用 */
	s_tTmr[_id].Flag = 0;			  /* 定时时间到标志 */
	s_tTmr[_id].Mode = TMR_ONCE_MODE; /* 1次性工作模式 */

	ENABLE_INT(); /* 开中断 */
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: bsp_StartAutoTimer
*	功能说明: 启动一个自动定时器，并设置定时周期。
*	形    参:  	_id     : 定时器ID，值域【0,TMR_COUNT-1】。用户必须自行维护定时器ID，以避免定时器ID冲突。
*				_period : 定时周期，单位10ms
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_StartAutoTimer(uint8_t _id, uint32_t _period)
{
	if (_id >= TMR_COUNT)
	{
		/* 打印出错的源代码文件名、函数名称 */
		BSP_Printf("Error: file %s, function %s()\r\n", __FILE__, __FUNCTION__);
		while (1)
			; /* 参数异常，死机等待看门狗复位 */
	}

	DISABLE_INT(); /* 关中断 */

	s_tTmr[_id].Count = _period;	  /* 实时计数器初值 */
	s_tTmr[_id].PreLoad = _period;	  /* 计数器自动重装值，仅自动模式起作用 */
	s_tTmr[_id].Flag = 0;			  /* 定时时间到标志 */
	s_tTmr[_id].Mode = TMR_AUTO_MODE; /* 自动工作模式 */

	ENABLE_INT(); /* 开中断 */
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: bsp_StopTimer
*	功能说明: 停止一个定时器
*	形    参:  	_id     : 定时器ID，值域【0,TMR_COUNT-1】。用户必须自行维护定时器ID，以避免定时器ID冲突。
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_StopTimer(uint8_t _id)
{
	if (_id >= TMR_COUNT)
	{
		/* 打印出错的源代码文件名、函数名称 */
		BSP_Printf("Error: file %s, function %s()\r\n", __FILE__, __FUNCTION__);
		while (1)
			; /* 参数异常，死机等待看门狗复位 */
	}

	DISABLE_INT(); /* 关中断 */

	s_tTmr[_id].Count = 0;			  /* 实时计数器初值 */
	s_tTmr[_id].Flag = 0;			  /* 定时时间到标志 */
	s_tTmr[_id].Mode = TMR_ONCE_MODE; /* 自动工作模式 */

	ENABLE_INT(); /* 开中断 */
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: bsp_CheckTimer
*	功能说明: 检测定时器是否超时
*	形    参:  	_id     : 定时器ID，值域【0,TMR_COUNT-1】。用户必须自行维护定时器ID，以避免定时器ID冲突。
*				_period : 定时周期，单位1ms
*	返 回 值: 返回 0 表示定时未到， 1表示定时到
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t bsp_CheckTimer(uint8_t _id)
{
	if (_id >= TMR_COUNT)
	{
		return 0;
	}

	if (s_tTmr[_id].Flag == 1)
	{
		s_tTmr[_id].Flag = 0;
		return 1;
	}
	else
	{
		return 0;
	}
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: bsp_GetRunTime
*	功能说明: 获取CPU运行时间，单位1ms。最长可以表示 24.85天，如果你的产品连续运行时间超过这个数，则必须考虑溢出问题
*	形    参:  无
*	返 回 值: CPU运行时间，单位1ms
*********************************************************************************************************
*/
int32_t bsp_GetRunTime(void)
{
	int32_t runtime;

	DISABLE_INT(); /* 关中断 */

	runtime = g_iRunTime; /* 这个变量在Systick中断中被改写，因此需要关中断进行保护 */

	ENABLE_INT(); /* 开中断 */

	return runtime;
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: bsp_CheckRunTime
*	功能说明: 计算当前运行时间和给定时刻之间的差值。处理了计数器循环。
*	形    参:  _LastTime 上个时刻
*	返 回 值: 当前时间和过去时间的差值，单位1ms
*********************************************************************************************************
*/
int32_t bsp_CheckRunTime(int32_t _LastTime)
{
	int32_t now_time;
	int32_t time_diff;

	DISABLE_INT(); /* 关中断 */

	now_time = g_iRunTime; /* 这个变量在Systick中断中被改写，因此需要关中断进行保护 */

	ENABLE_INT(); /* 开中断 */

	if (now_time >= _LastTime)
	{
		time_diff = now_time - _LastTime;
	}
	else
	{
		time_diff = 0x7FFFFFFF - _LastTime + now_time;
	}

	return time_diff;
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: SysTick_Handler
*	功能说明: 系统嘀嗒定时器中断服务程序。启动文件中引用了该函数。
*	形    参:  无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void SysTick_Handler(void)
{
	SysTick_ISR();
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: bsp_InitHardTimer
*	功能说明: 配置 TIMx，用于us级别硬件定时。TIMx将自由运行，永不停止.
*			TIMx可以用TIM2 - TIM5 之间的TIM, 这些TIM有4个通道, 挂在 APB1 上，输入时钟=SystemCoreClock / 2
*	形    参: 无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
#if defined(USE_TIM2) || defined(USE_TIM3) || defined(USE_TIM4) || defined(USE_TIM5)
void bsp_InitHardTimer(void)
{
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
	uint32_t usPeriod;
	uint16_t usPrescaler;
	uint32_t uiTIMxCLK;

	/* 使能TIM时钟 */
	RCC_APB1PeriphClockCmd(TIM_HARD_RCC, ENABLE);

	/*-----------------------------------------------------------------------
		system_stm32f4xx.c 文件中 void SetSysClock(void) 函数对时钟的配置如下：

		HCLK = SYSCLK / 1     (AHB1Periph)
		PCLK2 = HCLK / 2      (APB2Periph)
		PCLK1 = HCLK / 4      (APB1Periph)

		因为APB1 prescaler != 1, 所以 APB1上的TIMxCLK = PCLK1 x 2 = SystemCoreClock / 2;
		因为APB2 prescaler != 1, 所以 APB2上的TIMxCLK = PCLK2 x 2 = SystemCoreClock;

		APB1 定时器有 TIM2, TIM3 ,TIM4, TIM5, TIM6, TIM7, TIM12, TIM13,TIM14
		APB2 定时器有 TIM1, TIM8 ,TIM9, TIM10, TIM11

	----------------------------------------------------------------------- */
	uiTIMxCLK = SystemCoreClock / 2;

	usPrescaler = uiTIMxCLK / 1000000; /* 分频到周期 1us */

#if defined(USE_TIM2) || defined(USE_TIM5)
	// usPeriod = 0xFFFFFFFF;	/* 407支持32位定时器 */
	usPeriod = 0xFFFF; /* 103支持16位 */
#else
	usPeriod = 0xFFFF;
#endif
	/* Time base configuration */
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = usPeriod;
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = usPrescaler;
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;

	TIM_TimeBaseInit(TIM_HARD, &TIM_TimeBaseStructure);

	// TIM_ARRPreloadConfig(TIMx, ENABLE);

	/* TIMx enable counter */
	TIM_Cmd(TIM_HARD, ENABLE);

	/* 配置TIM定时中断 (Update) */
	{
		NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; /* 中断结构体在 misc.h 中定义 */

		NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM_HARD_IRQn;

		NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 4; /* 比串口优先级低 */
		NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
		NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
		NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
	}
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: bsp_StartHardTimer
*	功能说明: 使用TIM2-5做单次定时器使用, 定时时间到后执行回调函数。可以同时启动4个定时器，互不干扰。
*             定时精度正负10us （主要耗费在调用本函数的执行时间，函数内部进行了补偿减小误差）
*			 TIM2和TIM5 是16位定时器。
*			 TIM3和TIM4 是16位定时器。
*	形    参: _CC : 捕获通道几，1，2，3, 4
*             _uiTimeOut : 超时时间, 单位 1us.       对于16位定时器，最大 65.5ms; 对于32位定时器，最大 4294秒
*             _pCallBack : 定时时间到后，被执行的函数
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_StartHardTimer(uint8_t _CC, uint32_t _uiTimeOut, void *_pCallBack)
{
	uint32_t cnt_now;
	uint32_t cnt_tar;

	/*
		执行下面这个语句，时长 = 18us (通过逻辑分析仪测量IO翻转)
		bsp_StartTimer2(3, 500, (void *)test1);
	*/
	if (_uiTimeOut < 5)
	{
		;
	}
	else
	{
		_uiTimeOut -= 5;
	}

	cnt_now = TIM_GetCounter(TIM_HARD); /* 读取当前的计数器值 */
	cnt_tar = cnt_now + _uiTimeOut;		/* 计算捕获的计数器值 */
	if (_CC == 1)
	{
		s_TIM_CallBack1 = (void (*)(void))_pCallBack;

		TIM_SetCompare1(TIM_HARD, cnt_tar); /* 设置捕获比较计数器CC1 */
		TIM_ClearITPendingBit(TIM_HARD, TIM_IT_CC1);
		TIM_ITConfig(TIM_HARD, TIM_IT_CC1, ENABLE); /* 使能CC1中断 */
	}
	else if (_CC == 2)
	{
		s_TIM_CallBack2 = (void (*)(void))_pCallBack;

		TIM_SetCompare2(TIM_HARD, cnt_tar); /* 设置捕获比较计数器CC2 */
		TIM_ClearITPendingBit(TIM_HARD, TIM_IT_CC2);
		TIM_ITConfig(TIM_HARD, TIM_IT_CC2, ENABLE); /* 使能CC2中断 */
	}
	else if (_CC == 3)
	{
		s_TIM_CallBack3 = (void (*)(void))_pCallBack;

		TIM_SetCompare3(TIM_HARD, cnt_tar); /* 设置捕获比较计数器CC3 */
		TIM_ClearITPendingBit(TIM_HARD, TIM_IT_CC3);
		TIM_ITConfig(TIM_HARD, TIM_IT_CC3, ENABLE); /* 使能CC3中断 */
	}
	else if (_CC == 4)
	{
		s_TIM_CallBack4 = (void (*)(void))_pCallBack;

		TIM_SetCompare4(TIM_HARD, cnt_tar); /* 设置捕获比较计数器CC4 */
		TIM_ClearITPendingBit(TIM_HARD, TIM_IT_CC4);
		TIM_ITConfig(TIM_HARD, TIM_IT_CC4, ENABLE); /* 使能CC4中断 */
	}
	else
	{
		return;
	}
}
#endif

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: TIMx_IRQHandler
*	功能说明: TIM 中断服务程序
*	形    参：无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/

#ifdef USE_TIM2
void TIM2_IRQHandler(void)
#endif

#ifdef USE_TIM3
	void TIM3_IRQHandler(void)
#endif

#ifdef USE_TIM4
		void TIM4_IRQHandler(void)
#endif

#ifdef USE_TIM5
			void TIM5_IRQHandler(void)
#endif
{
	if (TIM_GetITStatus(TIM_HARD, TIM_IT_CC1))
	{
		TIM_ClearITPendingBit(TIM_HARD, TIM_IT_CC1);
		TIM_ITConfig(TIM_HARD, TIM_IT_CC1, DISABLE); /* 禁能CC1中断 */

		/* 先关闭中断，再执行回调函数。因为回调函数可能需要重启定时器 */
		s_TIM_CallBack1();
	}

	if (TIM_GetITStatus(TIM_HARD, TIM_IT_CC2))
	{
		TIM_ClearITPendingBit(TIM_HARD, TIM_IT_CC2);
		TIM_ITConfig(TIM_HARD, TIM_IT_CC2, DISABLE); /* 禁能CC2中断 */

		/* 先关闭中断，再执行回调函数。因为回调函数可能需要重启定时器 */
		s_TIM_CallBack2();
	}

	if (TIM_GetITStatus(TIM_HARD, TIM_IT_CC3))
	{
		TIM_ClearITPendingBit(TIM_HARD, TIM_IT_CC3);
		TIM_ITConfig(TIM_HARD, TIM_IT_CC3, DISABLE); /* 禁能CC3中断 */

		/* 先关闭中断，再执行回调函数。因为回调函数可能需要重启定时器 */
		s_TIM_CallBack3();
	}

	if (TIM_GetITStatus(TIM_HARD, TIM_IT_CC4))
	{
		TIM_ClearITPendingBit(TIM_HARD, TIM_IT_CC4);
		TIM_ITConfig(TIM_HARD, TIM_IT_CC4, DISABLE); /* 禁能CC4中断 */

		/* 先关闭中断，再执行回调函数。因为回调函数可能需要重启定时器 */
		s_TIM_CallBack4();
	}
}

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