bigfanofloT 发表于 2017-11-18 21:24:16

【一起来玩RTOS系列】之RT-Thread 软件定时器-动态方法

定时器,是指从指定的时刻开始,经过一个指定时间,然后触发一个事件,类似定个时间提醒第二天能够按时起床。定时器有硬件定时器和软件定时器之分:
硬件定时器是芯片本身提供的定时功能。一般是由外部晶振提供给芯片输入时钟,芯片向软件模块提供一组配置寄存器,接受控制输入,到达设定时间值后芯片中断控制器产生时钟中断。硬件定时器的精度一般很高,可以达到纳秒级别,并且是中断触发方式。
软件定时器是由操作系统提供的一类系统接口(函数),它构建在硬件定时器基础之上,使系统能够提供不受数目限制的定时器服务。
在操作系统中,通常软件定时器以系统节拍(tick)为单位。节拍长度指的是周期性硬件定时器两次中断间的间隔时间长度。这个周期性硬件定时器也称之为操作系统时钟。软件定时器以这个节拍时间长度为单位,数值必须是这个节拍的整数倍,例如节拍是10ms,那么上层软件定时器只能是10ms,20ms,100ms等,而不能取值为15ms。由于节拍定义了系统中定时器能够分辨的精确度,系统可以根据实际系统CPU的处理能力和实时性需求设置合适的数值,tick值设置越小,精度越高,但是系统开销也将越大(在1秒中系统用于处理时钟中断的次数 也就越多)。RT-Thread的定时器也基于类似的系统节拍,提供了基于节拍整数倍的定时能力。
RT-Thread的定时器提供两类定时器机制:第一类是单次触发定时器,这类定时器在启动后只会触发一次定时器事件,然后定时器自动停止。第二类是周期触发定时器,这类定时器会周期性的触发定时器事件,直到用户手动的停止定时器否则将永远持续执行下去。

使用动态API创建定时器示例如下:


/**
****************************************************
* File Name          : main.c
* Description      : Main program body
****************************************************
** This notice applies to any and all portions of this file
* that are not between comment pairs USER CODE BEGIN and
* USER CODE END. Other portions of this file, whether
* inserted by the user or by software development tools
* are owned by their respective copyright owners.
*
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*
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* DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR
* SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER
* CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
* OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
* OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
*
****************************************************
*/
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "stm32f1xx_hal.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"

/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "rtthread.h"
/* USER CODE END Includes */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PV */
/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

/* USER CODE END PV */

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);

/* USER CODE BEGIN PFP */
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/

/* USER CODE END PFP */

/* USER CODE BEGIN 0 */
//重映射串口1到rt_kprintf
void rt_hw_console_output(const char *str)
{
    /* empty console output */
        char aa='\r';
          rt_enter_critical();

                while(*str!='\0')
                {
                        if(*str=='\n')
                        {
                                HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&aa, 1, 10);
                        }
                                HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)(str++), 1, 10);
                }
               
                rt_exit_critical();
}
//线程LED1
static void led1_thread_entry(void* parameter)
{
       while(1)
       {
             LED1_Toggle();
             rt_thread_delay(500);   //延时
                                               rt_kprintf("this is thread 1\r\n");
       }
}
//线程LED2
static void led2_thread_entry(void* parameter)
{
       while(1)
       {
             LED2_Toggle();
             rt_thread_delay(100);   //延时
                                               rt_kprintf("this is thread 2\r\n");
       }
}

/* 定时器的控制块 */
static rt_timer_t timer1;
static rt_timer_t timer2;

/* 定时器1超时函数 */
static void timeout1(void* parameter)
{
    rt_kprintf("periodic timer is timeout\n");
                LED3_Toggle();
}

/* 定时器2超时函数 */
static void timeout2(void* parameter)
{
    rt_kprintf("one shot timer is timeout\n");
       LED4_Toggle();
}

/* USER CODE END 0 */

int main(void)
{

/* USER CODE BEGIN 1 */

/* USER CODE END 1 */

/* MCU Configuration----------------------------------------------------------*/

///* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
//HAL_Init();

///* USER CODE BEGIN Init */

///* USER CODE END Init */

///* Configure the system clock */
//SystemClock_Config();

///* USER CODE BEGIN SysInit */

///* USER CODE END SysInit */

///* Initialize all configured peripherals */
//MX_GPIO_Init();
//MX_USART1_UART_Init();

/* USER CODE BEGIN 2 */
       
        rt_thread_t tid1=RT_NULL;//线程句柄
        rt_thread_t tid2=RT_NULL;//线程句柄
       
        //创建动态线程
        tid1=rt_thread_create("led1",//线程名字
                           led1_thread_entry,//线程入口函数
                           RT_NULL,//线程参数
                           256,//线程栈大小
                           3,//线程优先级
                           20);//线程时间片
        //启动线程       
        rt_thread_startup(tid1);

        //创建动态线程
        tid2=rt_thread_create("led2",//线程名字
                           led2_thread_entry,//线程入口函数
                           RT_NULL,//线程参数
                           256,//线程栈大小
                           4,//线程优先级
                           20);//线程时间片
        //启动线程                                                                                                       
        rt_thread_startup(tid2);
       
                /* 创建定时器1 */
        timer1 = rt_timer_create("timer1",/* 定时器名字是 timer1 */
                                                                                        timeout1, /* 超时时回调的处理函数 */
                                                                                        RT_NULL,/* 超时函数的入口参数 */
                                                                                        1000,       /* 定时长度,以OS Tick为单位,即1000个OS Tick */
                                                                                        RT_TIMER_FLAG_PERIODIC); /* 周期性定时器 */
        /* 启动定时器 */
        if (timer1 != RT_NULL) rt_timer_start(timer1);

        /* 创建定时器2 */
        timer2 = rt_timer_create("timer2",   /* 定时器名字是 timer2 */
                                                                                        timeout2, /* 超时时回调的处理函数 */
                                                                                        RT_NULL,/* 超时函数的入口参数 */
                                                                                        5000,       /* 定时长度为5000个OS Tick */
                                                                                        RT_TIMER_FLAG_ONE_SHOT); /* 单次定时器 */

        /* 启动定时器 */
        if (timer2 != RT_NULL) rt_timer_start(timer2);


/* USER CODE END 2 */

/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
//while (1)
//{
/* USER CODE END WHILE */

/* USER CODE BEGIN 3 */
//               
//}
/* USER CODE END 3 */

}

/** System Clock Configuration
*/
void SystemClock_Config(void)
{

RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct;
RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct;

    /**Initializes the CPU, AHB and APB busses clocks
    */
RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
{
    _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}

    /**Initializes the CPU, AHB and APB busses clocks
    */
RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
{
    _Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}

    /**Configure the Systick interrupt time
    */
HAL_SYSTICK_Config(HAL_RCC_GetHCLKFreq()/1000);

    /**Configure the Systick
    */
HAL_SYSTICK_CLKSourceConfig(SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK);

/* SysTick_IRQn interrupt configuration */
HAL_NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0, 0);
}

/* USER CODE BEGIN 4 */

/* USER CODE END 4 */

/**
* @briefThis function is executed in case of error occurrence.
* @paramNone
* @retval None
*/
void _Error_Handler(char * file, int line)
{
/* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */
/* User can add his own implementation to report the HAL error return state */
while(1)
{
}
/* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}

#ifdef USE_FULL_ASSERT

/**
   * @brief Reports the name of the source file and the source line number
   * where the assert_param error has occurred.
   * @param file: pointer to the source file name
   * @param line: assert_param error line source number
   * @retval None
   */
void assert_failed(uint8_t* file, uint32_t line)
{
/* USER CODE BEGIN 6 */
/* User can add his own implementation to report the file name and line number,
    ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
/* USER CODE END 6 */

}

#endif

/**
* @}
*/

/**
* @}
*/

/**************** (C) COPYRIGHT STMicroelectronics ****END OF FILE***/

打开串口助手可以看到如下日志:


实验结果和预期一致:


源码下载:


Garfieldang 发表于 2017-11-19 16:34:53

请问做一个较长时间(几小时-几天)的定时功能也可以用这个方法吗?大神有空的话可以看下我发的提问帖,多谢!

bigfanofloT 发表于 2017-11-22 09:27:18

Garfieldang 发表于 2017-11-19 16:34
请问做一个较长时间(几小时-几天)的定时功能也可以用这个方法吗?大神有空的话可以看下我发的提问帖,多 ...

时间较长建议用RTC;你使用一个变量,加定时器也是可以的,32位变量,1ms时基可以定时最长约50天

小凡凡同学 发表于 2017-11-22 11:33:39

厉害了                                 

maomaodemao 发表于 2018-1-28 20:36:55

定时插座是用这个方法实现的吗?

bigfanofloT 发表于 2018-1-28 21:48:34

maomaodemao 发表于 2018-1-28 20:36
定时插座是用这个方法实现的吗?

不是
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