到达时间处理与C环绕

Question

我目前正在Ansi-C中编写一个软件，并且正在努力获得一个基本功能。

该软件将通过CAN网络接收消息，当这些消息到达时，我需要确保它们在预期时间之前和之前的消息之后交付。

只允许使用无符号变量，因此当定时器达到最大值时会出现问题（在我的情况下为255）。

由于我知道两条消息之间的最长时间，因此很容易验证消息是否在预期时间之前到达。

此示例处理环绕并发现迟到的消息：

UC_8 arrival = 250;  
UC_8 expected = 15;
UC_8 maxInterArrTime = 30;

result = expected - arrival;

if(result <= maxInterArrTime){
// ON TIME!
}
else{
// DELAYED
}

这是一个简单的部分，但我还必须检查到达的消息实际上是在上一条消息之后到达的。 我的问题是我不知道如何用环绕问题来解决这个问题。 我试图模仿找到延迟消息的解决方案，但没有任何运气。

UC_8 arrival = 10; // Wrapped around
UC_8 lastArrival = 250;  
UC_8 expected = 15;
UC_8 maxInterArrTime = 30;

result = expected - arrival;
result2 = lastArrival - arrival; //Problem

if(result2 >= ???){ // How should I compare and with what?
  //Message received after previous msg

  if(result <= maxInterArrTime){
  // ON TIME!
  }
  else{
  // DELAYED
  }
else{
  //Message received before previous msg - ERROR
}

我的问题是当到达时间值低于前一个到达时间，但实际上是“更大”，因为它已经缠绕。 我想我可能需要做几步。

有什么建议我怎么解决这个？ 我需要保持if语句的数量很少，代码将被分析复杂性和其他东西。

Answer 1

如果您可以保证数据包之间的延迟不会超过256或更多，那么以下内容将考虑环绕

if (newerTime >= olderTime)
  delay = newerTime - olderTime;
else
  delay = 256 - olderTime + newerTime;

如果你不能保证延迟小于256，那么展开是正确的，你不能做你想做的事情。

Answer 2

咦？ 你不能用神奇的方式围绕一个缺少信息的情况。 如果您只有8位无符号时间戳，那么您将无法区分3个刻度前发生的事情和259个刻度之前发生的事情，依此类推。

考虑使更大（更多位）的时间戳可用。

Answer 3

如果可以确保时间增量的绝对值小于最大可测量时间跨度的1/2，则可以确定时间增量。

int8_t delta_u8(uint8_t a, uint8_t b) {
    int8_t delta = a - b;
    return delta;
}

...

  delta = delta_u8(newerTime, olderTime);
  delay = abs( (int) delta ); // or you could have a byte version of abs, since
                              // I suspect that you may be doing embedded stuff
                              // and care about such things.

如果你能确保时间总是向前发展，那么你可以做得更好。 随着时间的推移，我的意思是在你的情况下， newerTime总是大于olderTime ，无论它们在数字上如何比较。 在这种情况下，您可以测量最大可测量时间跨度的增量 - 这实在不言而喻。

uint8_t delta_i8(uint8_t a, uint8_t b) {
    return a - b;
}

如果你知道在相同的时间段内不能发生两个事件你可以做得更好1.如果你知道两个事件不能发生在一起比一定时间更近，那么你可以计算到最大时间跨度的增量可以通过时间戳+事件之间必须存在的时间量来表示，但是您必须使用更大的可变大小来进行实际数学运算。

所有这些都是有效的，因为当你对它们进 您可以非常轻松地将此视为将已知时间值中的一个转换为新原点（0）并调整其他时间值以匹配此移位。