freeRTOS軟件定時(shí)器的使用

本文的內(nèi)容結(jié)構(gòu)如下：

1、 freeRTOS中啟用定時(shí)器

2、freeRTOS的定時(shí)器種類

2.1、單次定時(shí)器

2.2、周期定時(shí)器

3、freeRTOS 軟件定時(shí)器的API函數(shù)

3.1、創(chuàng)建軟件定時(shí)器

3.2、啟動(dòng)軟件定時(shí)器

3.3、停止定時(shí)器

3.4、復(fù)位定時(shí)器

3.5、查詢定時(shí)器是否已經(jīng)開始運(yùn)行

4、軟件定時(shí)器使用實(shí)例

freeRTOS中加入了軟件定時(shí)器這個(gè)功能組件，是一個(gè)可選的、不屬于freeRTOS內(nèi)核的功能，由定時(shí)器服務(wù)（其實(shí)就是一個(gè)定時(shí)器任務(wù)）來提供。

軟件定時(shí)器是當(dāng)設(shè)定一個(gè)定時(shí)時(shí)間，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的時(shí)間之后就會(huì)執(zhí)行指定的功能函數(shù)，而這個(gè)功能函數(shù)就叫做 回調(diào)函數(shù) 。

也就是說回調(diào)函數(shù)的兩次執(zhí)行間隔叫做定時(shí)器的定時(shí)周期。

回調(diào)函數(shù)： 回調(diào)函數(shù)就是一個(gè)通過函數(shù)指針調(diào)用的函數(shù)。如果你把函數(shù)的指針(地址)作為參數(shù)傳遞給另一個(gè)函數(shù)，當(dāng)這個(gè)指針被用來調(diào)用其所指向的函數(shù)時(shí)，我們就說這是回調(diào)函數(shù)。

1、 freeRTOS中啟用定時(shí)器

在freeRTOS中要使用軟件定時(shí)器的話，需要在配置文件freeRTOSConfig.h中設(shè)置相應(yīng)的宏，如下：

复制#define configUSE_TIMERS        1  //使能軟件定時(shí)器
#define configTIMER_TASK_PRIORITY    2    // 軟件定時(shí)器的優(yōu)先級(jí)
#define configTIMER_QUEUE_LENGTH    10    // 軟件定時(shí)器的隊(duì)列長(zhǎng)度
#define configTIMER_TASK_STACK_DEPTH  (configMINIMAL_STACK_SIZE * 2)    // 軟件定時(shí)器的堆?？臻g大?。▎挝皇亲郑?/span>

2、freeRTOS的定時(shí)器種類

2.1、單次定時(shí)器

單次定時(shí)器定時(shí)時(shí)間到了就執(zhí)行一次回調(diào)函數(shù)，之后不會(huì)再執(zhí)行，只有在再次重新啟動(dòng)的時(shí)候才會(huì)再執(zhí)行一次。

2.2、周期定時(shí)器

周期定時(shí)器根據(jù)設(shè)定的時(shí)間周期地執(zhí)行的。它一旦啟動(dòng)以后，每執(zhí)行一次完一次回調(diào)函數(shù)以后定時(shí)器會(huì)自動(dòng)重啟，回調(diào)函數(shù)會(huì)周期性的執(zhí)行。

3、freeRTOS 軟件定時(shí)器的API函數(shù)

3.1、創(chuàng)建軟件定時(shí)器

复制TimerHandle_t xTimerCreate
(
                const char * const pcTimerName,   /* 定時(shí)器名字 */
                const TickType_t xTimerPeriod,     /* 定時(shí)器周期 */
                const UBaseType_t uxAutoReload,   /* 選擇單次模式或者周期模式 */
                void  * const pvTimerID,       /* 定時(shí)器 ID */
                TimerCallbackFunction_t pxCallbackFunction ); /* 定時(shí)器回調(diào)函數(shù) */

函數(shù)描述：

函數(shù) xTimerCreate 用于創(chuàng)建軟件定時(shí)器。

1）第 1 個(gè)參數(shù)： 定時(shí)器名字，一般用于調(diào)試，方便識(shí)別不同的定時(shí)器。

2）第 2 個(gè)參數(shù)： 定時(shí)器周期，單位是系統(tǒng)時(shí)鐘節(jié)拍。

3）第 3 個(gè)參數(shù)： 選擇定時(shí)器是周期模式還是單次模式。若參數(shù)為 pdTRUE ，則表示選擇周期模式，若參數(shù)為 pdFALSE ，則表示選擇單次模式。

4）第 4 個(gè)參數(shù)： 定時(shí)器的 ID。當(dāng)創(chuàng)建多個(gè)不同的定時(shí)器，但又使用同一個(gè)回調(diào)函數(shù)時(shí)，在回調(diào)函數(shù)中就可以通過不同的 ID 號(hào)來區(qū)分不同的定時(shí)器。

5）第 5 個(gè)參數(shù)： 定時(shí)器的回調(diào)函數(shù)。

返回值： 創(chuàng)建成功返回定時(shí)器的句柄，失敗會(huì)返回 NULL。

創(chuàng)建一個(gè)單次觸發(fā)的軟件定時(shí)器示例如下：

复制TimerHandle_t singalTIMERS;   //單次定時(shí)器
    void singalTimersFunc(TimerHandle_t xTimers); //單次定時(shí)器回調(diào)函數(shù)
    /*創(chuàng)建單次定時(shí)器*/
    singalTIMERS = xTimerCreate(
                                  "singalTIMERS",  //軟件定時(shí)器的名字
                                  1000,            //定時(shí)周期，單位是時(shí)鐘節(jié)拍數(shù)
                                  pdFALSE,         //定時(shí)器模式，pdTRUE為周期定時(shí)器，pdFALSE為單次定時(shí)器
                                  (void*)1,        //定時(shí)器的ID號(hào)
                                  singalTimersFunc //定時(shí)器回調(diào)函數(shù)
                                );//

3.2、啟動(dòng)軟件定時(shí)器

1）在任務(wù)中啟動(dòng)

复制BaseType_t xTimerStart( TimerHandle_t xTimer,     /* 定時(shí)器句柄 */
                  TickType_t xBlockTime );  /* 成功啟動(dòng)定時(shí)器前的最大等待時(shí)間設(shè)置，單位系統(tǒng)時(shí)鐘節(jié)拍 */

函數(shù)描述：

函數(shù) xTimerStart 用于啟動(dòng)軟件定時(shí)器。

**1> **第 1 個(gè)參數(shù)是定時(shí)器句柄。

2> 第 2 個(gè)參數(shù)是成功啟動(dòng)定時(shí)器前的最大等待時(shí)間設(shè)置，單位系統(tǒng)時(shí)鐘節(jié)拍。這是定時(shí)器組的大部分 API 函數(shù)不是直接運(yùn)行的，而是通過消息隊(duì)列給定時(shí)器任務(wù)發(fā)消息來實(shí)現(xiàn)的，此參 數(shù)設(shè)置的等待時(shí)間就是當(dāng)消息隊(duì)列已經(jīng)滿的情況下，等待消息隊(duì)列有空間時(shí)的最大等待時(shí)間。

返回值： 返回 pdFAIL 表示此函數(shù)向消息隊(duì)列發(fā)送消息失敗，返回 pdPASS 表示此函數(shù)向消息隊(duì)列發(fā) 送消息成功。

注意：定時(shí)器任務(wù)實(shí)際執(zhí)行消息隊(duì)列發(fā)來的命令依賴于定時(shí)器任務(wù)的優(yōu)先級(jí)，如果定時(shí)器任務(wù) 是高優(yōu)先級(jí)會(huì)及時(shí)得到執(zhí)行，如果是低優(yōu)先級(jí)，就要等待其余高優(yōu)先級(jí)任務(wù)釋放 CPU 權(quán)才可以得到執(zhí)行。

使用這個(gè)函數(shù)要注意以下問題：

1> 要使用定時(shí)器啟動(dòng)函數(shù)前提是已經(jīng)通過函數(shù) xTimerCreate 成功創(chuàng)建了軟件定時(shí)器。

2> 在 FreeRTOSConfig.h 文件中使能宏定義：

#define configUSE_TIMERS 1

2）在中斷中啟動(dòng)

复制BaseType_t  xTimerStartFromISR(TimerHandle_t  xTimer
                           BaseType_t*    pxHigherPriorityTaskWoken);

函數(shù)描述：

XTimer： 軟件定時(shí)器的句柄

pxHigherPriorityTaskWoken： 退出此函數(shù)時(shí)是否要進(jìn)行任務(wù)切換

返回值：

pdPASS： 軟件定時(shí)器開啟成功。

pdFAIL： 軟件定時(shí)器開啟失敗。

3.3、停止定時(shí)器

1）在任務(wù)中停止軟件定時(shí)器

复制BaseType_t xTimerStop(TimerHandle_t xTime,
               TickType_t xTicksToWait)

函數(shù)描述：

xTimer： 軟件定時(shí)器的句柄。

xTicksToWait： 阻塞時(shí)間，即停止定時(shí)器最大的等待時(shí)間。

返回值：

pdPASS： 軟件定時(shí)器停止成功

pdFAIL： 軟件定時(shí)器停止失敗

2）在中斷中停止軟件定時(shí)器

复制xTimerStopFormISR（TimerHandle_t xTimer,
            BaseType_t pxHigherPriorityTaskWoken）;

函數(shù)描述：

xTimer： 軟件定時(shí)器句柄

pxHigherPriorityTaskWoken： 退出此函數(shù)時(shí)是否要進(jìn)行任務(wù)切換

返回值：

pdPASS： 軟件定時(shí)器開啟成功。

pdFAIL： 軟件定時(shí)器開啟失敗。

3.4、復(fù)位定時(shí)器

1）在任務(wù)中復(fù)位

复制BaseType_t xTimerReset(TimerHandle_t  xTimer,
              TickType_t xTicksToWait)

函數(shù)描述：

xTimer： 軟件定時(shí)器的句柄。

xTicksToWait： 阻塞時(shí)間，即停止定時(shí)器最大的等待時(shí)間。

返回值：

pdPASS： 軟件定時(shí)器復(fù)位成功

pdFAIL： 軟件定時(shí)器復(fù)位失敗

2）在中斷中復(fù)位

复制BaseType_t xTimerResetFromISR(TimerHandle_t xTimer,
                   BaseType_t *pxHigherPriorityTaskWoken);

函數(shù)描述：

xTimer： 軟件定時(shí)器句柄

pxHigherPriorityTaskWoken： 退出此函數(shù)時(shí)是否要進(jìn)行任務(wù)切換

返回值：

pdPASS： 軟件定時(shí)器復(fù)位成功。

pdFAIL： 軟件定時(shí)器復(fù)位失敗。

3.5、查詢定時(shí)器是否已經(jīng)開始運(yùn)行

复制BaseType_t xTimerIsTimerActive( TimerHandle_t xTimer )

查詢定時(shí)器以查看它是活動(dòng)的還是 休眠的 。

如果出現(xiàn)以下情況，計(jì)時(shí)器將處于休眠狀態(tài)：

1. 已創(chuàng)建但未啟動(dòng)。
2. 已過期的計(jì)時(shí)器尚未重新啟動(dòng)。

返回值：

pdFALSE，沒有運(yùn)行。

其他值，運(yùn)行。

4、軟件定時(shí)器使用實(shí)例

創(chuàng)建2個(gè)軟件定時(shí)器，ID號(hào)分別為1、2，這兩個(gè)軟件定時(shí)器使用同一個(gè)回調(diào)函數(shù)，在回調(diào)函數(shù)里面讀取定時(shí)器的ID，通過ID識(shí)別定時(shí)器。

复制1、創(chuàng)建軟件定時(shí)器
TimerHandle_t SoftWaveTimer1;            //軟件定時(shí)器1
TimerHandle_t SoftWaveTimer2;            //軟件定時(shí)器2
void pxSoftWaveTimer(TimerHandle_t xTimer); //軟件定時(shí)器回調(diào)函數(shù)


    SoftWaveTimer1 = xTimerCreate(
                                 "softwaveTimer1",
                                 1000,
                                 pdTRUE,
                                 (void*)1,
                                 pxSoftWaveTimer);
     SoftWaveTimer2 = xTimerCreate(
                                 "softwaveTimer2",  //定時(shí)器句柄
                                 3000,              //定時(shí)器周期
                                 pdTRUE,            //周期/單次定時(shí)器
                                 (void*)2,          //定時(shí)器ID
                                 pxSoftWaveTimer);  //回調(diào)函數(shù)指針


2、定時(shí)器回調(diào)函數(shù)
void pxSoftWaveTimer(TimerHandle_t xTimer)
{

    u32 TimerID;
    u8  *TimerName;
    TimerID   = (u32)pvTimerGetTimerID(xTimer);   //獲取定時(shí)器ID
    TimerName = (u8*)pcTimerGetName( xTimer );    //獲取定時(shí)名字
    if(TimerID == 1)
    {
        printf("軟件定時(shí)器%s運(yùn)行，1S周期\\r\\n",TimerName);
    }
    if(TimerID == 2)
    {
        printf("軟件定時(shí)器%s運(yùn)行，2S周期\\r\\n",TimerName);
    }
}


3、啟動(dòng)、關(guān)閉定時(shí)器
//task1任務(wù)函數(shù)
void task1_task(void *pvParameters)   //prio = 2
{
    u8 keyVal = 0;
    while(1)
    {
        keyVal = KEY_Scan(0);
        if(keyVal == KEY0_PRES)         //啟動(dòng)定時(shí)器
        {
           xTimerStart(SoftWaveTimer1,0);
           xTimerStart(SoftWaveTimer2,0);
        }
        if(keyVal == KEY1_PRES)         //關(guān)閉定時(shí)器
        {
           xTimerStop(SoftWaveTimer1,0);
           xTimerStop(SoftWaveTimer2,0);
        }
        LED1 ^= 1;
        vTaskDelay(200);   //延時(shí)n個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍
    }
}