FreeRTOS软件定时器的原理以及使用实例

一.软件定时器介绍

我们知道，如果是裸机系统的话，定时器都是由硬件中断完成的。还有一个中断服务函数。而FreeRTOS是一个操作系统，它提供了软件定时器。它也是由系统心跳完成计数的。并不会单独产生硬件中断，同时也不用去写中断服务函数。不过的是我们只需要写一个回调函数即可。（创建软件定时器时，传递函数地址即可）如创建任务一样。

二.软件定时器工作原理

当我们创建出软件定时器时，它会把这个定时器挂载在定时器链表中。如图：

那么freeRTOS是如何知道定时器是否超时了呢？这里就设计的十分巧妙了！！认真看，这也是关键的地方。

其实我们系统也有一个时间，由全局变量xTimeNow进行计数的。系统时钟节拍跳一下就加1 ，系统时钟节拍在FreeRTOSConfig.h配置，下面是1ms跳一次。

#define configTICK_RATE_HZ  (( TickType_t )1000)

如果需要的可以去看博主的这篇文章FreeRTOSConfig.h文件讲解

如果当前加入一个定时器1。假设当前系统时间xTimeNow=20,定时器1定时长度为30。那么定时器链表如图所示：

那么过了10个系统时间我再创建一个定时器2，且定时器2定时长度为40。定时器链表又是什么样的呢？

假设我们此时系统时间已经到了50，那么就已经到了定时器1触发的时间了，那么操作系统又进行怎么样的操作呢。这是FreeRTOS会调用定时器1的回调函数，同时如果定时器1是周期定时器，就会重新挂载到定时器链表中，挂载时间是：当前时间+定时器定时时长，在这种情况下，就是50+30。如图：

当软件定时器2到了触发时间，同理，调用软件定时器2的回调函数，再重新挂载软件定时器2到链表中。

如此一来，就实现了软件定时器。

三.创建软件定时器

到了这一步就非常简单了，只需要调用FreeRTOS操作系统的API函数接口即可。

static TimerHandle_t tiemr1_Handle=NULL;
static void tiemr1_Callback();
timer1_Handle=((const char *)"timer1"
               (TickType_t)1000  //1000个系统时间
                (UBaseType_t)pdTRUE  //周期模式
                (void *)1 //分配定时器ID
                (TimerCallbackFunction_t)timer1_Callback)
                );
 if(timer1_Handle!=NULL)
 {
   xTimerStart(timer1_Handle,0);//开启定时器1
 }
 static void timer1_Callback()
 {
 /*
  
  */
 }

四.总结

FreeROTS软件定时器直接使用的话比硬件定时器方便很多，但是我们应该知其然而知其所以然。不管学习什么的话，我们尽量去了解它的底层以及原理，这样使用的时候出了问题比较容易去排查。最后，谢谢大家支持，点点关注！！！