當(dāng)前位置:首頁 > 公眾號精選 > 知曉編程
[導(dǎo)讀]CPU內(nèi)部自帶的定時器模塊,通過初始化、配置可以實現(xiàn)定時,定時時間到以后就會執(zhí)行相應(yīng)的定時器中斷處理函數(shù)。硬件定時器一般都帶有其它功能,比如PWM輸出、輸入捕獲等等功能。但是缺點是硬件定時器數(shù)量少!!


簡介

這里先介紹下軟件定時器和硬件定時器的區(qū)別硬件定時器

CPU內(nèi)部自帶的定時器模塊,通過初始化、配置可以實現(xiàn)定時,定時時間到以后就會執(zhí)行相應(yīng)的定時器中斷處理函數(shù)。硬件定時器一般都帶有其它功能,比如PWM輸出、輸入捕獲等等功能。但是缺點是硬件定時器數(shù)量少??!

軟件定時器

軟件定時器允許設(shè)置一段時間,當(dāng)設(shè)置的時間到達(dá)之后就執(zhí)行指定的功能函數(shù),被定時器調(diào)用的這個功能函數(shù)叫做定時器的回調(diào)函數(shù)。回調(diào)函數(shù)的兩次執(zhí)行間隔叫做定時器的定時周期,簡而言之,當(dāng)定時器的定時周期到了以后就會執(zhí)行回調(diào)函數(shù)。在FreeRTOS中有專門的軟件定時器功能,我們可以在MCU中簡單的是實現(xiàn)“軟件定時器”如下:
void timer_1000ms(void){ printf("timer_1000ms\r\n");}/*systick_ms在硬件定時器中每1ms加1*/int main(void){ static timer_tick = 0; timer_tick = systick_ms; while() { if((systick_ms-timer_tick)>1000) { timer_tick = systick_ms; timer_1000ms(); } }}
這就是簡單的軟件定時器,是的,這就是特別簡潔版本的軟件定時器。當(dāng)然它是有缺點的,比如systick_ms每1ms加1,所以軟件定時器的精度是ms為單位的,并且如果while(1)中有其他代碼阻塞,軟件定時器也會跟著阻塞的。這個簡單的軟件定時器畢竟很"簡陋",大家可以自行封裝豐富一下,或者參考已經(jīng)有的開源方案:MultiTimer,一款可無限擴(kuò)展的軟件定時器。MultiTimer 是一個軟件定時器擴(kuò)展模塊,可無限擴(kuò)展你所需的定時器任務(wù),取代傳統(tǒng)的標(biāo)志位判斷方式, 更優(yōu)雅更便捷地管理程序的時間觸發(fā)時序。開源地址:https://github.com/0x1abin/MultiTimer
MultiTimer

MultiTimer的設(shè)計比較簡潔,只有2個文件,并且只有4個函數(shù),總共82行代碼,稍微花一點功夫就可以理解明白。

移植步驟

  • 配置系統(tǒng)時間基準(zhǔn)接口,安裝定時器驅(qū)動

uint64_t PlatformTicksGetFunc(void){ /* Platform implementation */}MultiTimerInstall(PlatformTicksGetFunc);
  • 實例化一個定時器對象

MultiTimer timer1;
  • 設(shè)置定時時間,超時回調(diào)處理函數(shù), 用戶上下指針,啟動定時器

int MultiTimerStart(&timer1, uint64_t timing, MultiTimerCallback_t callback, void* userData);
  • 在主循環(huán)調(diào)用定時器后臺處理函數(shù)

int main(int argc, char *argv[]){ ... while (1) { ... MultiTimerYield(); }}

具體就不做手把手教程如何移植了,在STM32F207移植好的工程開源地址:

開源地址:https://github.com/strongercjd/STM32F207VCT6/tree/master/23-Timer-MultiTimer

下面分析一下MultiTimer在移植的第一步,配置系統(tǒng)時間基準(zhǔn)接口,安裝定時器驅(qū)動
uint64_t PlatformTicksGetFunc(void){ /* Platform implementation */}MultiTimerInstall(PlatformTicksGetFunc);
看一下MultiTimerInstall函數(shù)原型
typedef uint64_t (*PlatformTicksFunction_t)(void);static PlatformTicksFunction_t platformTicksFunction = NULL;int MultiTimerInstall(PlatformTicksFunction_t ticksFunc){ platformTicksFunction = ticksFunc; return 0;}
這其實就是函數(shù)指針實現(xiàn)的回調(diào)函數(shù),具體詳解看之前的文章《回調(diào)函數(shù)》,其實就是給MultiTimer提供一個計數(shù)器。
除去回調(diào)函數(shù),該開源項目還是單鏈表的很好的示例,學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是比較乏味的,這個開源項目是單鏈表很好的應(yīng)用落地,不太懂的同學(xué)可以學(xué)習(xí)下。下面摘取一下部分代碼鏈表的刪除
for (; *nextTimer; nextTimer = &(*nextTimer)->next) { if (timer == *nextTimer) { *nextTimer = timer->next; /* remove from list */ break; }}

插入鏈表

for (nextTimer = &timerList;; nextTimer = &(*nextTimer)->next) { if (!*nextTimer) { timer->next = NULL; *nextTimer = timer; break; } if (timer->deadline < (*nextTimer)->deadline) { timer->next = *nextTimer; *nextTimer = timer; break; }}

遍歷鏈表

MultiTimer* entry = timerList;for (; entry; entry = entry->next) { /* Sorted list, just process with the front part. */ if (platformTicksFunction() < entry->deadline) { return (int)(entry->deadline - platformTicksFunction()); } /* remove expired timer from list */ timerList = entry->next;  /* call callback */ if (entry->callback) { entry->callback(entry, entry->userData); }}
這篇文章不會詳細(xì)講解鏈表的操作,不懂的同學(xué)可以看之前文章《鏈表在STM32中的應(yīng)用》。

當(dāng)然MultiTimer也是有缺點的,比如一個定時器是1000ms,另一個定時器是500ms,調(diào)度時就會沖突,也沒有定時器調(diào)度搶占,會隨著其他代碼的阻塞而阻塞。這種類似的問題不再詳述,大家使用的時候多測測就好。


任務(wù)調(diào)度

看了上面的操作,如果我們不叫軟件定時器,叫它“任務(wù)”,是不是和FreeRTOS任務(wù)類似,感覺高端一些,甚至這篇文章標(biāo)題可以修改為《一篇文章教你實現(xiàn)操作系統(tǒng)》,開個歡笑,不做標(biāo)題黨。

有些項目實時性要求高,需要任務(wù)搶占,所以需要使用FreeRTOS這樣的操作系統(tǒng),但它資源占用比例過大,不利于項目開發(fā),在一般的小項目中也用不到RTOS的太多功能,使用上面的思路,你可以把每個任務(wù)設(shè)置不同的間隔時間周期性調(diào)用,如果有實時性要求很高的事件,就通過中斷處理。

當(dāng)然也可以使用開頭的粗糙方法

if((systick_ms-timer_tick)>1000){ timer_tick = systick_ms; timer_1000ms();}

這樣功能是可以實現(xiàn)的,但沒有模塊化,不利于代碼的維護(hù)。我們可以借鑒MultiTimer思路封裝一下軟件接口。

并且,如果你的項目中,任務(wù)的個數(shù)是固定不變的,可以將MultiTimer中的鏈表拿掉,直接使用全局變量就可以,如果有額外的時間模仿FreeRTOS實現(xiàn)一些信號量,對列等,這就是自己的OS(無搶占)啊。(當(dāng)然這屬于重復(fù)造輪子,但對一些公司來講,有適合自己業(yè)務(wù)的,最精簡的代碼框架是很有必要的)。

我簡單粗糙的實現(xiàn)了一個,有興趣的可以看一下


本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機(jī)構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點,本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實性等。需要轉(zhuǎn)載請聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請及時聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫?dú)角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...

關(guān)鍵字: AWS AN BSP 數(shù)字化

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時1.5...

關(guān)鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運(yùn)行,同時企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險,如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會開幕式在貴陽舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機(jī) 衛(wèi)星通信

要點: 有效應(yīng)對環(huán)境變化,經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實提質(zhì)增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競爭力 堅持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強(qiáng)核心競爭優(yōu)勢...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運(yùn)營商 數(shù)字經(jīng)濟(jì)

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺與中國電影電視技術(shù)學(xué)會聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會上宣布正式成立。 活動現(xiàn)場 NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會上,軟通動力信息技術(shù)(集團(tuán))股份有限公司(以下簡稱"軟通動力")與長三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉