基于STM32的FreeRTOS软件定时器详解

文章目录

一·、软件定时器的基本概念

二、软件定时器应用场景

三、软件定时器的精度

四、软件定时器的运作机制

五、软件定时器函数接口讲解

1.软件定时器创建函数 xTimerCreate()

2.软件定时器启动函数 xTimerStart()

 3.软件定时器停止函数  xTimerStop()

 4.软件定时器任务

5.软件定时器删除函数 xTimerDelete()

五、软件定时器实验

六、实验现象


一·、软件定时器的基本概念

      定时器,是指从指定的时刻开始,经过一个指定时间,然后触发一个超时事件,用户 可以自定义定时器的周期与频率。类似生活中的闹钟,我们可以设置闹钟每天什么时候响, 还能设置响的次数,是响一次还是每天都响。

      定时器有硬件定时器和软件定时器之分:

      硬件定时器是芯片本身提供的定时功能。一般是由外部晶振提供给芯片输入时钟,芯 片向软件模块提供一组配置寄存器,接受控制输入,到达设定时间值后芯片中断控制器产 生时钟中断。硬件定时器的精度一般很高,可以达到纳秒级别,并且是中断触发方式。

      软件定时器,软件定时器是由操作系统提供的一类系统接口,它构建在硬件定时器基 础之上,使系统能够提供不受硬件定时器资源限制的定时器服务,它实现的功能与硬件定 时器也是类似的。

      使用硬件定时器时,每次在定时时间到达之后就会自动触发一个中断,用户在中断中 处理信息;而使用软件定时器时,需要我们在创建软件定时器时指定时间到达后要调用的 函数(也称超时函数/回调函数,为了统一,下文均用回调函数描述),在回调函数中处理 信息。

      注意:软件定时器回调函数的上下文是任务,下文所说的定时器均为软件定时器。

      软件定时器在被创建之后,当经过设定的时钟计数值后会触发用户定义的回调函数。 定时精度与系统时钟的周期有关。一般系统利用 SysTick 作为软件定时器的基础时钟,软 件定时器的回调函数类似硬件的中断服务函数,所以,回调函数也要快进快出,而且回调 函数中不能有任何阻塞任务运行的情况(软件定时器回调函数的上下文环境是任务),比 如 vTaskDelay()以及 其它能阻 塞任务运 行的函数 ,两次触发 回调函数 的时间间 隔 xTimerPeriodInTicks 叫定时器的定时周期。

      FreeRTOS 操作系统提供软件定时器功能,软件定时器的使用相当于扩展了定时器的数 量,允许创建更多的定时业务。FreeRTOS 软件定时器功能上支持:

 裁剪:能通过宏关闭软件定时器功能。

 软件定时器创建。

 软件定时器启动。

 软件定时器停止。

 软件定时器复位。

 软件定时器删除。

      FreeRTOS 提供的软件定时器支持单次模式和周期模式,单次模式和周期模式的定时时 间到之后都会调用软件定时器的回调函数,用户可以在回调函数中加入要执行的工程代码。

     单次模式:当用户创建了定时器并启动了定时器后,定时时间到了,只执行一次回调 函数之后就将该定时器进入休眠状态,不再重新执行。

     周期模式:这个定时器会按照设置的定时时间循环执行回调函数,直到用户将定时器 删除。具体看图1

 图1软件定时器的单次模式与周期模式

      FreeRTOS 通过一个 prvTimerTask 任务(也叫守护任务 Daemon)管理软定时器,它是 在启动调度器时自动创建的,为了满足用户定时需求。prvTimerTask 任务会在其执行期间 检查用户启动的时间周期溢出的定时器,并调用其回调函数。只有设置 FreeRTOSConfig.h 中的宏定义 configUSE_TIMERS 设置为 1 ,将相关代码编译进来,才能正常使用软件定时 器相关功能。

二、软件定时器应用场景

      在很多应用中,我们需要一些定时器任务,硬件定时器受硬件的限制,数量上不足以 满足用户的实际需求,无法提供更多的定时器,那么可以采用软件定时器来完成,由软件 定时器代替硬件定时器任务。但需要注意的是软件定时器的精度是无法和硬件定时器相比 的,而且在软件定时器的定时过程中是极有可能被其它中断所打断,因为软件定时器的执 行上下文环境是任务。所以,软件定时器更适用于对时间精度要求不高的任务,一些辅助 型的任务。

三、软件定时器的精度

      在操作系统中,通常软件定时器以系统节拍周期为计时单位。系统节拍是系统的心跳 节拍,表示系统时钟的频率,就类似人的心跳,1s 能跳动多少下,系统节拍配置为 configTICK_RATE_HZ,该宏在 FreeRTOSConfig.h 中有定义,默认是 1000。那么系统的时 钟节拍周期就为 1ms(1s跳动 1000 下,每一下就为 1ms)。软件定时器的所定时数值必须 是这个节拍周期的整数倍,例如节拍周期是 10ms,那么上层软件定时器定时数值只能是 10ms,20ms,100ms 等,而不能取值为 15ms。由于节拍定义了系统中定时器能够分辨的 精确度,系统可以根据实际系统 CPU 的处理能力和实时性需求设置合适的数值,系统节拍周期的值越小,精度越高,但是系统开销也将越大,因为这代表在 1 秒中系统进入时钟中 断的次数也就越多。

四、软件定时器的运作机制

      软件定时器是可选的系统资源,在创建定时器的时候会分配一块内存空间。当用户创 建并启动一个软件定时器时, FreeRTOS 会根据当前系统时间及用户设置的定时确定该定 时器唤醒时间,并将该定时器控制块挂入软件定时器列表,FreeRTOS 中采用两个定时器列 表维护软件定时器,pxCurrentTimerList 与 pxOverflowTimerList 是列表指针,在初始化的时 候分别指向 xActiveTimerList1 与 xActiveTimerList2

软件定时器用到的列表

 PRIVILEGED_DATA static List_t xActiveTimerList1;
 PRIVILEGED_DATA static List_t xActiveTimerList2;
 PRIVILEGED_DATA static List_t *pxCurrentTimerList;
 PRIVILEGED_DATA static List_t *pxOverflowTimerList;

      xCurrentTimerList:系统新创建并激活的定时器都会以超时时间升序的方式插入到 pxCurrentTimerList 列表中。系统在定时器任务中扫描 pxCurrentTimerList 中的第一个定时 器,看是否已超时,若已经超时了则调用软件定时器回调函数。否则将定时器任务挂起, 因为定时时间是升序插入软件定时器列表的,列表中第一个定时器的定时时间都还没到的 话,那后面的定时器定时时间自然没到。 pxOverflowTimerList 列表是在软件定时器溢出的时候使用,作用与 pxCurrentTimerList 一致。 同时,FreeRTOS 的软件定时器还有采用消息队列进行通信,利用“定时器命令队列” 向软件定时器任务发送一些命令,任务在接收到命令就会去处理命令对应的程序,比如启 动定时器,停止定时器等。假如定时器任务处于阻塞状态,我们又需要马上再添加一个软 件定时器的话,就是采用这种消息队列命令的方式进行添加,才能唤醒处于等待状态的定 时器任务,并且在任务中将新添加的软件定时器添加到软件定时器列表中,所以,在定时 器启动函数中,FreeRTOS 是采用队列的方式发送一个消息给软件定时器任务,任务被唤醒 从而执行接收到的命令。

      例如:系统当前时间 xTimeNow 值为 0,注意:xTimeNow 其实是一个局部变量,是根 据 xTaskGetTickCount()函数获取的,实际它的值就是全局变量 xTickCount 的值,下文都采 用它表示当前系统时间。在当前系统中已经创建并启动了 1 个定时器 Timer1;系统继续运 行,当系统的时间 xTimeNow 为 20 的时候,用户创建并且启动一个定时时间为 100 的定时 器 Timer2,此 时 Timer2 的 溢出 时间 xTicksToWait 就 为定 时时间 +系统 当前时 间 (100+20=120),然后将 Timer2 按 xTicksToWait 升序插入软件定时器列表中;假设当前 系统时间 xTimeNow 为 40 的时候,用户创建并且启动了一个定时时间为 50 的定时器 Timer3 , 那 么 此 时 Timer3 的 溢 出 时 间 xTicksToWait 就 为 40+50=90 , 同 样 安 装 xTicksToWait 的数值升序插入软件定时器列表中,在定时器链表中插入过程具体见图 2。 同理创建并且启动在已有的两个定时器中间的定时器也是一样的,具体见图3。

图2 定时器链表示意图1

 

图 3  定时器链表示意图 2

      那么系统如何处理软件定时器列表?系统在不断运行,而 xTimeNow(xTickCount) 随着 SysTick 的触发一直在增长(每一次硬件定时器中断来临,xTimeNow 变量会加 1), 在软件定时器任务运行的时候会获取下一个要唤醒的定时器,比较当前系统时间 xTimeNow 是否大于或等于下一个定时器唤醒时间 xTicksToWait,若大于则表示已经超时, 定时器任务将会调用对应定时器的回调函数,否则将软件定时器任务挂起,直至下一个要 唤醒的软件定时器时间到来或者接收到命令消息。

使用软件定时器时候要注意以下几点:

     软件定时器的回调函数中应快进快出,绝对不允许使用任何可能引软件定时器起 任务挂起或者阻塞的 API 接口,在回调函数中也绝对不允许出现死循环。

     软件定时器使用了系统的一个队列和一个任务资源,软件定时器任务的优先级默 认为 configTIMER_TASK_PRIORITY,为了更好响应,该优先级应设置为所有任 务中最高的优先级。       创建单次软件定时器,该定时器超时执行完回调函数后,系统会自动删除该软件 定时器,并回收资源。

      定时器任务的堆栈大小默认为 configTIMER_TASK_STACK_DEPTH 个字节。

五、软件定时器函数接口讲解

      软件定时器的功能是在定时器任务(或者叫定时器守护任务)中实现的。软件定时器 的很多 API 函数通过一个名字叫“定时器命令队列”的队列来给定时器守护任务发送命令。 该定时器命令队列由 RTOS 内核提供,且应用程序不能够直接访问,其消息队列的长度由 宏 configTIMER_QUEUE_LENGTH 定义,下面就讲解一些常用的软件定时器函数接口。

1.软件定时器创建函数 xTimerCreate()

      软件定时器与 FreeRTOS 内核其他资源一样,需要创建才允许使用的,FreeRTOS 为我 们提供了两种创建方式,一种是动态创建软件定时器 xTimerCreate(),另一种是静态创建方 式 xTimerCreateStatic(),因为创建过程基本差不多,所以在这里我们只讲解动态创建方式。

      xTimerCreate()用于创建一个软件定时器,并返回一个句柄。要想使用该函数函数必须 在 头 文 件 FreeRTOSConfig.h 中 把 宏 configUSE_TIMERS 和 configSUPPORT_DYNAMIC_ALLOCATION 均 定义为 1 (configSUPPORT_DYNAMIC_ALLOCATION 在 FreeRTOS.h 中默认定义为 1),并且需 要把 FreeRTOS/source/times.c 这个 C 文件添加到工程中。 每一个软件定时器只需要 很少的 RAM 空间来保存其的状态。如果使用函 数 xTimeCreate()来创建一个软件定时器,那么需要的 RAM 是动态分配的。如果使用函数 xTimeCreateStatic()来创建一个事件组,那么需要的 RAM 是静态分配的 软件定时器在创建成功后是处于休眠状态的,可以使用 xTimerStart()、xTimerReset()、 xTimerStartFromISR() 、 xTimerResetFromISR() 、 xTimerChangePeriod() 和 xTimerChangePeriodFromISR()这些函数将其状态转换为活跃态。

xTimerCreate()使用实例


static TimerHandle_t Swtmr1_Handle =NULL;   /* 软件定时器句柄 */
static TimerHandle_t Swtmr2_Handle =NULL;   /* 软件定时器句柄 */
static void AppTaskCreate(void)
{
  taskENTER_CRITICAL();           //进入临界区
    
  /************************************************************************************
   * 创建软件周期定时器
   * 函数原型
   * TimerHandle_t xTimerCreate(	const char * const pcTimerName,
								const TickType_t xTimerPeriodInTicks,
								const UBaseType_t uxAutoReload,
								void * const pvTimerID,
                TimerCallbackFunction_t pxCallbackFunction )
    * @uxAutoReload : pdTRUE为周期模式,pdFALS为单次模式
   * 单次定时器,周期(1000个时钟节拍),周期模式
   *************************************************************************************/
  Swtmr1_Handle=xTimerCreate((const char*		)"AutoReloadTimer",
                            (TickType_t			)1000,/* 定时器周期 1000(tick) */
                            (UBaseType_t		)pdTRUE,/* 周期模式 */
                            (void*				  )1,/* 为每个计时器分配一个索引的唯一ID */
                            (TimerCallbackFunction_t)Swtmr1_Callback); 
  if(Swtmr1_Handle != NULL)                          
  {
    /***********************************************************************************
     * xTicksToWait:如果在调用xTimerStart()时队列已满,则以tick为单位指定调用任务应保持
     * 在Blocked(阻塞)状态以等待start命令成功发送到timer命令队列的时间。 
     * 如果在启动调度程序之前调用xTimerStart(),则忽略xTicksToWait。在这里设置等待时间为0.
     **********************************************************************************/
    xTimerStart(Swtmr1_Handle,0);	//开启周期定时器
  }                            
  /************************************************************************************
   * 创建软件周期定时器
   * 函数原型
   * TimerHandle_t xTimerCreate(	const char * const pcTimerName,
								const TickType_t xTimerPeriodInTicks,
								const UBaseType_t uxAutoReload,
								void * const pvTimerID,
                TimerCallbackFunction_t pxCallbackFunction )
    * @uxAutoReload : pdTRUE为周期模式,pdFALS为单次模式
   * 单次定时器,周期(5000个时钟节拍),单次模式
   *************************************************************************************/
	Swtmr2_Handle=xTimerCreate((const char*			)"OneShotTimer",
                             (TickType_t			)5000,/* 定时器周期 5000(tick) */
                             (UBaseType_t			)pdFALSE,/* 单次模式 */
                             (void*					  )2,/* 为每个计时器分配一个索引的唯一ID */
                             (TimerCallbackFunction_t)Swtmr2_Callback); 
  if(Swtmr2_Handle != NULL)
  {
   /***********************************************************************************
   * xTicksToWait:如果在调用xTimerStart()时队列已满,则以tick为单位指定调用任务应保持
   * 在Blocked(阻塞)状态以等待start命令成功发送到timer命令队列的时间。 
   * 如果在启动调度程序之前调用xTimerStart(),则忽略xTicksToWait。在这里设置等待时间为0.
   **********************************************************************************/   
    xTimerStart(Swtmr2_Handle,0);	//开启周期定时器
  } 
  
  vTaskDelete(AppTaskCreate_Handle); //删除AppTaskCreate任务
  
  taskEXIT_CRITICAL();            //退出临界区
}
 static void Swtmr1_Callback(void* parameter) 
 {
     /* 软件定时器的回调函数,用户自己实现 */
 }
 
 static void Swtmr2_Callback(void* parameter) 
 {
     /* 软件定时器的回调函数,用户自己实现 */
 }

2.软件定时器启动函数 xTimerStart()

xTimerStart()

      如果是认真看上面 xTimerCreate()函数使用实例的同学应该就发现了,这个软件定时器 启动函数 xTimerStart()在上面的实例中有用到过,前一小节已经说明了,软件定时器在创 建完成的时候是处于休眠状态的,需要用 FreeRTOS 的相关函数将软件定时器活动起来, 而 xTimerStart()函数就是可以让处于休眠的定时器开始工作。 我们知道,在系统开始运行的时候,系统会帮我们自动创建一个软件定时器任务 (prvTimerTask),在这个任务中,如果暂时没有运行中的定时器,任务会进入阻塞态等 待命令,而我们的启动函数就是通过“定时器命令队列”向定时器任务发送一个启动命令, 定时器任务获得命令就解除阻塞,然后执行启动软件定时器命令。

xTimerStartFromISR()

      当 然 除 在任 务启 动 软件 定 时器 之外 , 还有 在 中断 中启 动 软件 定 时器 的函 数 xTimerStartFromISR()。xTimerStartFromISR()是函数 xTimerStart()的中断版本,用于启动一 个先前由函数 xTimerCreate() / xTimerCreateStatic()创建的软件定时器。

xTimerStartFromISR()函数说明

 3.软件定时器停止函数  xTimerStop()

xTimerStop()

      xTimerStop() 用于停止一个已经启动的软件定时器,该函数的实现也是通过“定时器 命令队列”发送一个停止命令给软件定时器任务,从而唤醒软件定时器任务去将定时器停 止。要想使函数 xTimerStop()必须在头文件 FreeRTOSConfig.h 中把宏 configUSE_TIMERS 定义为 1

xTimerStop()函数说明

static void AppTaskCreate(void)
{
  taskENTER_CRITICAL();           //进入临界区
    
  /************************************************************************************
   * 创建软件周期定时器
   * 函数原型
   * TimerHandle_t xTimerCreate(	const char * const pcTimerName,
								const TickType_t xTimerPeriodInTicks,
								const UBaseType_t uxAutoReload,
								void * const pvTimerID,
                TimerCallbackFunction_t pxCallbackFunction )
    * @uxAutoReload : pdTRUE为周期模式,pdFALS为单次模式
   * 单次定时器,周期(1000个时钟节拍),周期模式
   *************************************************************************************/
  Swtmr1_Handle=xTimerCreate((const char*		)"AutoReloadTimer",
                            (TickType_t			)1000,/* 定时器周期 1000(tick) */
                            (UBaseType_t		)pdTRUE,/* 周期模式 */
                            (void*				  )1,/* 为每个计时器分配一个索引的唯一ID */
                            (TimerCallbackFunction_t)Swtmr1_Callback); 
  if(Swtmr1_Handle != NULL)                          
  {
    /***********************************************************************************
     * xTicksToWait:如果在调用xTimerStart()时队列已满,则以tick为单位指定调用任务应保持
     * 在Blocked(阻塞)状态以等待start命令成功发送到timer命令队列的时间。 
     * 如果在启动调度程序之前调用xTimerStart(),则忽略xTicksToWait。在这里设置等待时间为0.
     **********************************************************************************/
    xTimerStart(Swtmr1_Handle,0);	//开启周期定时器
  }
 static void test_task(void* parameter)
 {
 while (1) {
 /* 用户自己实现任务代码 */
 xTimerStop(Swtmr1_Handle,0); //停止定时器 
 }
 
 }

 xTimerStopFromISR()

      xTimerStopFromISR()是函数 xTimerStop()的中断版本,用于停止一个正在运行的软件 定时器,让其进入休眠态,实现过程也是通过“定时器命令队列”向软件定时器任务发送 停止命令。xTimerStopFromISR()函数说明

 xTimerStopFromISR()函数应用举例

void vAnExampleInterruptServiceRoutine( void )
 {
 BaseType_t xHigherPriorityTaskWoken = pdFALSE;
 
 if (xTimerStopFromISR(xTimer,&xHigherPriorityTaskWoken)!=pdPASS ) { 
 /* 软件定时器停止命令没有成功执行 */
 }
 
 
 if ( xHigherPriorityTaskWoken != pdFALSE ) { 
 /* 执行上下文切换 */
 }
 }

 4.软件定时器任务

      我们知道,软件定时器回调函数运行的上下文环境是任务,那么软件定时器任务是在 干什么的呢?如何创建的呢?下面跟我一步步来分析软件定时器的工作过程。 软件定时器任务是在系统开始调度(vTaskStartScheduler()函数)的时候就被创建的, 前提 是将宏定 义 configUSE_TIMERS 开启, 具体见代 码清单 21-12 加 粗部分, 在 xTimerCreateTimerTask()函数里面就是创建了一个软件定时器任务,就跟我们创建任务一 样,支持动态与静态创建,我们暂时看动态创建的即可,

5.软件定时器删除函数 xTimerDelete()

      xTimerDelete()用于删除一个已经被创建成功的软件定时器,删除之后就无法使用该定 时器,并且定时器相应的资源也会被系统回收释放。要想使函数 xTimerStop()必须在头文 件 FreeRTOSConfig.h 中把宏 configUSE_TIMERS 定义为 1。

xTimerDelete()函数说明

      从软件定时器删除函数 xTimerDelete()的原型可以看出,删除一个软件定时器也是在软 件定时器任务中删除,调用 xTimerDelete()将删除软件定时器的命令发送给软件定时器任务, 软件定时器任务在接收到删除的命令之后就进行删除操作,该函数的使用方法很简单。

xTimerDelete()使用实例

static void test_task(void* parameter)
 {
    while (1) {
    /* 用户自己实现任务代码 */
    xTimerDelete(Swtmr1_Handle,0); //删除软件定时器 
    }
 }

五、软件定时器实验

      软件定时器实验是在 FreeRTOS 中创建了两个软件定时器,其中一个软件定时器是单 次模式,5000 个 tick 调用一次回调函数,另一个软件定时器是周期模式,1000 个 tick 调用 一次回调函数,在回调函数中输出相关信息。


/* FreeRTOS头文件 */
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "event_groups.h"
/* 开发板硬件bsp头文件 */
#include "bsp_led.h"
#include "bsp_usart.h"
#include "bsp_key.h"
/**************************** 任务句柄 ********************************/
/* 
 * 任务句柄是一个指针,用于指向一个任务,当任务创建好之后,它就具有了一个任务句柄
 * 以后我们要想操作这个任务都需要通过这个任务句柄,如果是自身的任务操作自己,那么
 * 这个句柄可以为NULL。
 */
static TaskHandle_t AppTaskCreate_Handle = NULL;/* 创建任务句柄 */

/********************************** 内核对象句柄 *********************************/
/*
 * 信号量,消息队列,事件标志组,软件定时器这些都属于内核的对象,要想使用这些内核
 * 对象,必须先创建,创建成功之后会返回一个相应的句柄。实际上就是一个指针,后续我
 * 们就可以通过这个句柄操作这些内核对象。
 *
 * 内核对象说白了就是一种全局的数据结构,通过这些数据结构我们可以实现任务间的通信,
 * 任务间的事件同步等各种功能。至于这些功能的实现我们是通过调用这些内核对象的函数
 * 来完成的
 * 
 */
static TimerHandle_t Swtmr1_Handle =NULL;   /* 软件定时器句柄 */
static TimerHandle_t Swtmr2_Handle =NULL;   /* 软件定时器句柄 */
/******************************* 全局变量声明 ************************************/
/*
 * 当我们在写应用程序的时候,可能需要用到一些全局变量。
 */
static uint32_t TmrCb_Count1 = 0; /* 记录软件定时器1回调函数执行次数 */
static uint32_t TmrCb_Count2 = 0; /* 记录软件定时器2回调函数执行次数 */

/******************************* 宏定义 ************************************/
/*
 * 当我们在写应用程序的时候,可能需要用到一些宏定义。
 */

/*
*************************************************************************
*                             函数声明
*************************************************************************
*/
static void AppTaskCreate(void);/* 用于创建任务 */

static void Swtmr1_Callback(void* parameter);
static void Swtmr2_Callback(void* parameter);

static void BSP_Init(void);/* 用于初始化板载相关资源 */

/*****************************************************************
  * @brief  主函数
  * @param  无
  * @retval 无
  * @note   第一步:开发板硬件初始化 
            第二步:创建APP应用任务
            第三步:启动FreeRTOS,开始多任务调度
  ****************************************************************/
int main(void)
{	
  BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值,默认为pdPASS */
  
  /* 开发板硬件初始化 */
  BSP_Init();
  
	printf("这是一个FreeRTOS软件定时器实验!\n");

  /* 创建AppTaskCreate任务 */
  xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )AppTaskCreate,  /* 任务入口函数 */
                        (const char*    )"AppTaskCreate",/* 任务名字 */
                        (uint16_t       )512,  /* 任务栈大小 */
                        (void*          )NULL,/* 任务入口函数参数 */
                        (UBaseType_t    )1, /* 任务的优先级 */
                        (TaskHandle_t*  )&AppTaskCreate_Handle);/* 任务控制块指针 */ 
  /* 启动任务调度 */           
  if(pdPASS == xReturn)
    vTaskStartScheduler();   /* 启动任务,开启调度 */
  else
    return -1;  
  
  while(1);   /* 正常不会执行到这里 */    
}


/***********************************************************************
  * @ 函数名  : AppTaskCreate
  * @ 功能说明: 为了方便管理,所有的任务创建函数都放在这个函数里面
  * @ 参数    : 无  
  * @ 返回值  : 无
  **********************************************************************/
static void AppTaskCreate(void)
{
  taskENTER_CRITICAL();           //进入临界区
    
  /************************************************************************************
   * 创建软件周期定时器
   * 函数原型
   * TimerHandle_t xTimerCreate(	const char * const pcTimerName,
								const TickType_t xTimerPeriodInTicks,
								const UBaseType_t uxAutoReload,
								void * const pvTimerID,
                TimerCallbackFunction_t pxCallbackFunction )
    * @uxAutoReload : pdTRUE为周期模式,pdFALS为单次模式
   * 单次定时器,周期(1000个时钟节拍),周期模式
   *************************************************************************************/
  Swtmr1_Handle=xTimerCreate((const char*		)"AutoReloadTimer",
                            (TickType_t			)1000,/* 定时器周期 1000(tick) */
                            (UBaseType_t		)pdTRUE,/* 周期模式 */
                            (void*				  )1,/* 为每个计时器分配一个索引的唯一ID */
                            (TimerCallbackFunction_t)Swtmr1_Callback); 
  if(Swtmr1_Handle != NULL)                          
  {
    /***********************************************************************************
     * xTicksToWait:如果在调用xTimerStart()时队列已满,则以tick为单位指定调用任务应保持
     * 在Blocked(阻塞)状态以等待start命令成功发送到timer命令队列的时间。 
     * 如果在启动调度程序之前调用xTimerStart(),则忽略xTicksToWait。在这里设置等待时间为0.
     **********************************************************************************/
    xTimerStart(Swtmr1_Handle,0);	//开启周期定时器
  }                            
  /************************************************************************************
   * 创建软件周期定时器
   * 函数原型
   * TimerHandle_t xTimerCreate(	const char * const pcTimerName,
								const TickType_t xTimerPeriodInTicks,
								const UBaseType_t uxAutoReload,
								void * const pvTimerID,
                TimerCallbackFunction_t pxCallbackFunction )
    * @uxAutoReload : pdTRUE为周期模式,pdFALS为单次模式
   * 单次定时器,周期(5000个时钟节拍),单次模式
   *************************************************************************************/
	Swtmr2_Handle=xTimerCreate((const char*			)"OneShotTimer",
                             (TickType_t			)5000,/* 定时器周期 5000(tick) */
                             (UBaseType_t			)pdFALSE,/* 单次模式 */
                             (void*					  )2,/* 为每个计时器分配一个索引的唯一ID */
                             (TimerCallbackFunction_t)Swtmr2_Callback); 
  if(Swtmr2_Handle != NULL)
  {
   /***********************************************************************************
   * xTicksToWait:如果在调用xTimerStart()时队列已满,则以tick为单位指定调用任务应保持
   * 在Blocked(阻塞)状态以等待start命令成功发送到timer命令队列的时间。 
   * 如果在启动调度程序之前调用xTimerStart(),则忽略xTicksToWait。在这里设置等待时间为0.
   **********************************************************************************/   
    xTimerStart(Swtmr2_Handle,0);	//开启周期定时器
  } 
  
  vTaskDelete(AppTaskCreate_Handle); //删除AppTaskCreate任务
  
  taskEXIT_CRITICAL();            //退出临界区
}

/***********************************************************************
  * @ 函数名  : Swtmr1_Callback
  * @ 功能说明: 软件定时器1 回调函数,打印回调函数信息&当前系统时间
  *              软件定时器请不要调用阻塞函数,也不要进行死循环,应快进快出
  * @ 参数    : 无  
  * @ 返回值  : 无
  **********************************************************************/
static void Swtmr1_Callback(void* parameter)
{		
  TickType_t tick_num1;

  TmrCb_Count1++;						/* 每回调一次加一 */

  tick_num1 = xTaskGetTickCount();	/* 获取滴答定时器的计数值 */
  
  LED1_TOGGLE;
  
  printf("Swtmr1_Callback函数执行 %d 次\n", TmrCb_Count1);
  printf("滴答定时器数值=%d\n", tick_num1);
}

/***********************************************************************
  * @ 函数名  : Swtmr2_Callback
  * @ 功能说明: 软件定时器2 回调函数,打印回调函数信息&当前系统时间
  *              软件定时器请不要调用阻塞函数,也不要进行死循环,应快进快出
  * @ 参数    : 无  
  * @ 返回值  : 无
  **********************************************************************/
static void Swtmr2_Callback(void* parameter)
{	
  TickType_t tick_num2;

  TmrCb_Count2++;						/* 每回调一次加一 */

  tick_num2 = xTaskGetTickCount();	/* 获取滴答定时器的计数值 */

  printf("Swtmr2_Callback函数执行 %d 次\n", TmrCb_Count2);
  printf("滴答定时器数值=%d\n", tick_num2);
}


/***********************************************************************
  * @ 函数名  : BSP_Init
  * @ 功能说明: 板级外设初始化,所有板子上的初始化均可放在这个函数里面
  * @ 参数    :   
  * @ 返回值  : 无
  *********************************************************************/
static void BSP_Init(void)
{
	/*
	 * STM32中断优先级分组为4,即4bit都用来表示抢占优先级,范围为:0~15
	 * 优先级分组只需要分组一次即可,以后如果有其他的任务需要用到中断,
	 * 都统一用这个优先级分组,千万不要再分组,切忌。
	 */
	NVIC_PriorityGroupConfig( NVIC_PriorityGroup_4 );
	
	/* LED 初始化 */
	LED_GPIO_Config();

	/* 串口初始化	*/
	USART_Config();
  
  /* 按键初始化	*/
  Key_GPIO_Config();

}

/********************************END OF FILE****************************/

六、实验现象

 

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物联沃-IOTWORD物联网 » 基于STM32的FreeRTOS软件定时器详解

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