FreeRTOS软件定时器的原理以及使用实例

简介: 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!!!

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