freeRTOS軟件定時器的使用

本文的內(nèi)容結(jié)構如下：

1、 freeRTOS中啟用定時器

2、freeRTOS的定時器種類

2.1、單次定時器

2.2、周期定時器

3、freeRTOS 軟件定時器的API函數(shù)

3.1、創(chuàng)建軟件定時器

3.2、啟動軟件定時器

3.3、停止定時器

3.4、復位定時器

3.5、查詢定時器是否已經(jīng)開始運行

4、軟件定時器使用實例

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

軟件定時器是當設定一個定時時間，當達到設定的時間之后就會執(zhí)行指定的功能函數(shù)，而這個功能函數(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)行間隔叫做定時器的定時周期。

回調(diào)函數(shù)： 回調(diào)函數(shù)就是一個通過函數(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)傳遞給另一個函數(shù)，當這個指針被用來調(diào)用其所指向的函數(shù)時，我們就說這是回調(diào)函數(shù)。

1、 freeRTOS中啟用定時器

在freeRTOS中要使用軟件定時器的話，需要在配置文件freeRTOSConfig.h中設置相應的宏，如下：

#define configUSE_TIMERS        1  //使能軟件定時器
#define configTIMER_TASK_PRIORITY    2    // 軟件定時器的優(yōu)先級
#define configTIMER_QUEUE_LENGTH    10    // 軟件定時器的隊列長度
#define configTIMER_TASK_STACK_DEPTH  (configMINIMAL_STACK_SIZE * 2)    // 軟件定時器的堆棧空間大小（單位是字）

2、freeRTOS的定時器種類

2.1、單次定時器

單次定時器定時時間到了就執(zhí)行一次回調(diào)函數(shù)，之后不會再執(zhí)行，只有在再次重新啟動的時候才會再執(zhí)行一次。

2.2、周期定時器

周期定時器根據(jù)設定的時間周期地執(zhí)行的。它一旦啟動以后，每執(zhí)行一次完一次回調(diào)函數(shù)以后定時器會自動重啟，回調(diào)函數(shù)會周期性的執(zhí)行。

3、freeRTOS 軟件定時器的API函數(shù)

3.1、創(chuàng)建軟件定時器

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

函數(shù)描述：

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

1）第 1 個參數(shù)： 定時器名字，一般用于調(diào)試，方便識別不同的定時器。

2）第 2 個參數(shù)： 定時器周期，單位是系統(tǒng)時鐘節(jié)拍。

3）第 3 個參數(shù)： 選擇定時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 個參數(shù)： 定時器的 ID。當創(chuàng)建多個不同的定時器，但又使用同一個回調(diào)函數(shù)時，在回調(diào)函數(shù)中就可以通過不同的 ID 號來區(qū)分不同的定時器。

5）第 5 個參數(shù)： 定時器的回調(diào)函數(shù)。

返回值： 創(chuàng)建成功返回定時器的句柄，失敗會返回 NULL。

創(chuàng)建一個單次觸發(fā)的軟件定時器示例如下：

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

3.2、啟動軟件定時器

1）在任務中啟動

BaseType_t xTimerStart( TimerHandle_t xTimer,     /* 定時器句柄 */
                  TickType_t xBlockTime );  /* 成功啟動定時器前的最大等待時間設置，單位系統(tǒng)時鐘節(jié)拍 */

函數(shù)描述：

函數(shù) xTimerStart 用于啟動軟件定時器。

**1> **第 1 個參數(shù)是定時器句柄。

2> 第 2 個參數(shù)是成功啟動定時器前的最大等待時間設置，單位系統(tǒng)時鐘節(jié)拍。這是定時器組的大部分 API 函數(shù)不是直接運行的，而是通過消息隊列給定時器任務發(fā)消息來實現(xiàn)的，此參 數(shù)設置的等待時間就是當消息隊列已經(jīng)滿的情況下，等待消息隊列有空間時的最大等待時間。

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

注意：定時器任務實際執(zhí)行消息隊列發(fā)來的命令依賴于定時器任務的優(yōu)先級，如果定時器任務 是高優(yōu)先級會及時得到執(zhí)行，如果是低優(yōu)先級，就要等待其余高優(yōu)先級任務釋放 CPU 權才可以得到執(zhí)行。

使用這個函數(shù)要注意以下問題：

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

2> 在 FreeRTOSConfig.h 文件中使能宏定義：

#define configUSE_TIMERS 1

2）在中斷中啟動

BaseType_t  xTimerStartFromISR(TimerHandle_t  xTimer
                           BaseType_t*    pxHigherPriorityTaskWoken);

函數(shù)描述：

XTimer： 軟件定時器的句柄

pxHigherPriorityTaskWoken： 退出此函數(shù)時是否要進行任務切換

返回值：

pdPASS： 軟件定時器開啟成功。

pdFAIL： 軟件定時器開啟失敗。

3.3、停止定時器

1）在任務中停止軟件定時器

BaseType_t xTimerStop(TimerHandle_t xTime,
               TickType_t xTicksToWait)

函數(shù)描述：

xTimer： 軟件定時器的句柄。

xTicksToWait： 阻塞時間，即停止定時器最大的等待時間。

返回值：

pdPASS： 軟件定時器停止成功

pdFAIL： 軟件定時器停止失敗

2）在中斷中停止軟件定時器

xTimerStopFormISR（TimerHandle_t xTimer,
            BaseType_t pxHigherPriorityTaskWoken）;

函數(shù)描述：

xTimer： 軟件定時器句柄

pxHigherPriorityTaskWoken： 退出此函數(shù)時是否要進行任務切換

返回值：

pdPASS： 軟件定時器開啟成功。

pdFAIL： 軟件定時器開啟失敗。

3.4、復位定時器

1）在任務中復位

BaseType_t xTimerReset(TimerHandle_t  xTimer,
              TickType_t xTicksToWait)

函數(shù)描述：

xTimer： 軟件定時器的句柄。

xTicksToWait： 阻塞時間，即停止定時器最大的等待時間。

返回值：

pdPASS： 軟件定時器復位成功

pdFAIL： 軟件定時器復位失敗

2）在中斷中復位

BaseType_t xTimerResetFromISR(TimerHandle_t xTimer,
                   BaseType_t *pxHigherPriorityTaskWoken);

函數(shù)描述：

xTimer： 軟件定時器句柄

pxHigherPriorityTaskWoken： 退出此函數(shù)時是否要進行任務切換

返回值：

pdPASS： 軟件定時器復位成功。

pdFAIL： 軟件定時器復位失敗。

3.5、查詢定時器是否已經(jīng)開始運行

BaseType_t xTimerIsTimerActive( TimerHandle_t xTimer )

查詢定時器以查看它是活動的還是 休眠的 。

如果出現(xiàn)以下情況，計時器將處于休眠狀態(tài)：

1. 已創(chuàng)建但未啟動。
2. 已過期的計時器尚未重新啟動。

返回值：

pdFALSE，沒有運行。

其他值，運行。

4、軟件定時器使用實例

創(chuàng)建2個軟件定時器，ID號分別為1、2，這兩個軟件定時器使用同一個回調(diào)函數(shù)，在回調(diào)函數(shù)里面讀取定時器的ID，通過ID識別定時器。

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


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


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

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


3、啟動、關閉定時器
//task1任務函數(shù)
void task1_task(void *pvParameters)   //prio = 2
{
    u8 keyVal = 0;
    while(1)
    {
        keyVal = KEY_Scan(0);
        if(keyVal == KEY0_PRES)         //啟動定時器
        {
           xTimerStart(SoftWaveTimer1,0);
           xTimerStart(SoftWaveTimer2,0);
        }
        if(keyVal == KEY1_PRES)         //關閉定時器
        {
           xTimerStop(SoftWaveTimer1,0);
           xTimerStop(SoftWaveTimer2,0);
        }
        LED1 ^= 1;
        vTaskDelay(200);   //延時n個時鐘節(jié)拍
    }
}