utc時間單位換算 OSAL之時鐘分析

osal的時鐘實現在osal_cockble.c與osal_clock.h兩個檔案中。osal支援完整的utc(世界統一時間)，以2023年1月1日00:00:00為時間起點，可以精確到年、月、日、時、分、秒的時間值。

1、定義utc格式的結構：

typedef struct

uint8 seconds; // 0-59

uint8 minutes; // 0-59

uint8 hour; // 0-23

uint8 day; // 0-30

uint8 month; // 0-11

uint16 year; // 2000+

} utctimestruct;

2、幾個巨集定義

閏年的判斷：**意義上的閏年是能被4整除且不能被100整除，或者能被400整除的年份。

#define isleapyear(yr) (!((yr) % 400) || (((yr) % 100) && !((yr) % 4)))

年份的天數：閏年有366天，非閏年則有365天。

#define yearlength(yr) (isleapyear(yr) ? 366 : 365)

utc的起始年份：這裡以2023年為起始年份。

#define begyear 2000 // utc started at 00:00:00 january 1, 2000

一天的秒數：24小時*60分鐘*60秒。

#define day 86400ul // 24 hours * 60 minutes * 60 seconds

用於計算的最大節拍：(maxcalcticks * 5) + (max remainder) 必須小於等於65535(16位)。因為直接給osal時鐘提供的硬體節拍為的單位為625us，即5/8ms，所以在計算的是為了將us單位的時間轉換成ms單位的時鐘需要才乘於5/8，即先乘於5再除以8，為了保證乘於5後的值小於65535，所以才定義了下面的最大節拍數。

#define maxcalcticks ((uint16)(13105))

3、幾個變數

儲存utc時間對應的秒數變數：utctime型別即uint32，能儲存的年數為2^32/86400/365=136年左右，如果utc以2023年為起點，則最長可以設定的時間為2023年。

utctime osal_timeseconds = 0;

用於儲存之前的硬體定時器節拍變數：

static uint16 previouslltimertick = 0;

用於儲存每次更新後剩餘的us級別的時間變數：

static uint16 remusticks = 0;

用於儲存utc時間對應的秒數變數：

static uint16 timemsec = 0;

osaltimeupdate()更新系統時間，同時給時鐘與定時器用

1、獲取上次呼叫到現在的時間間隔，即這次需要更新的時間

tmp = ll_mcuprecisioncount();

2、計算需要更新的時間

ticks625us = tmp - previouslltimertick;

previouslltimertick = tmp;

3、轉化成ms單位

當ticks625us大於maxcalcticks時，一直執行：

while ( ticks625us > maxcalcticks )

ticks625us -= maxcalcticks;//剩下ticks625us數

elapsedmsec += maxcalcticks * 5 / 8;//轉換成ms值

remusticks += maxcalcticks * 5 % 8;//剩餘的us值

當ticks625us的值小於maxcalcticks時，則：

tmp = (ticks625us * 5) + remusticks;//計算上面剩下的時間(單位：ms)

elapsedmsec += tmp / 8;//計算最後的ms值

remusticks = tmp % 8;//剩餘的us值，留給下次呼叫使用

5、更新osal時鐘值與定時器值

osalclockupdate( elapsedmsec );

osaltimerupdate( elapsedmsec );

osalclockupdate()更新時鐘值

引數：elapsedmsec-需要新增的時間(ms)

1、計算新增後的總秒數

timemsec += elapsedmsec;

2、如果總秒數大於1000，則向分鐘進製

if ( timemsec >= 1000 )

osal_timeseconds += timemsec / 1000;

timemsec = timemsec % 1000;

osal_setclock()設定時鐘值

引數：newtime-新時間，如果是utc時間，需要轉換成ms單位

osal_timeseconds = newtime;

osal_getclock()獲取當前時間

直接返回utc時間變數osal_timeseconds：

return ( osal_timeseconds );

osal_convertutctime()將ms單位時間值轉換成utc時間值

引數：tm-要儲存的utc格式結構體變數

sectime-從2023年1月1日00:00:00時間開始累計的秒數

1、計算在總天數：

uint32 day = sectime % day;

2、計算utc時間的秒數：

tm->seconds = day % 60ul;

3、計算utc時間分鐘數：

tm->minutes = (day % 3600ul) / 60ul;

4、計算utc時間的小時數：

tm->hour = day / 3600ul;

5、計算utc時間的年份：

uint16 numdays = sectime / day;

tm->year = begyear;

while ( numdays >= yearlength( tm->year ) )

numdays -= yearlength( tm->year );

tm->year++;

6、計算utc時間的月份：

tm->month = 0;

while ( numdays >= monthlength( isleapyear( tm->year ), tm->month ) )

numdays -= monthlength( isleapyear( tm->year ), tm->month );

tm->month++;

7、計算utc時間的天數：

tm->day = numdays;

monthlength()計算月份的天數

引數：lpyr-1表示閏年，0表示非閏年

1、mon=1，即二月，需要根據是否為閏年判斷二月對應的天數。如果是閏年，則二月為28天，否則為29天。

if ( mon == 1 ) // feb

days = ( 28 + lpyr );

2、mon=0,2,4,6,7,9,11即一月、三月、五月、七月、八月、十月、十二月的天數為31天。

uint8 days = 31;

if ( mon > 6 ) // aug-dec

mon--;

3、mon=3,5,8,10即四月、六月、九月、十一月的天數為30天：

if ( mon & 1 )

days = 30;

osal_convertutcsecs()將utc時間轉換成秒

引數：tm-utc時間對應的結構體變數

1、計算utc時間的時分秒所對應的秒數：

seconds = (((tm->hour * 60ul) + tm->minutes) * 60ul) + tm->seconds;

2、計算utc時間當前年份已經過去的天數：

int8 month = tm->month;

while ( --month >= 0 )

days += monthlength( isleapyear( tm->year ), month );

3、計算utc時間之前年份的總天數：

uint16 year = tm->year;

while ( --year >= begyear )

days += yearlength( year );

4、計算utc時間所對應的總秒數：

seconds += (days * day);

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