stm32——freeRTOS软件定时器

本文介绍了STM32的软件定时器,包括其定义、优缺点、工作原理,以及如何配置和使用。内容涵盖单次与周期定时器、相关API函数的介绍,并通过代码实例验证了软件定时器的设置与功能。

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一、什么是定时器?

        简单可以理解为闹钟,到达指定一段时间后,就会响铃。

        stm32芯片自带硬件定时器,精度较高,达到定时时间后会触发中断,也可以生成PWM、输入捕获、输出比较等,功能强大,但是由于硬件的限制,个数有限。

        软件定时器也可以实现定时功能,达到定时时间和可调用回调函数,可以在回调函数里处理信息。

二、软件定时器的优缺点

优点 缺点

1、简单,成本低

2、只要内存足够,可创建多个

精度低,容易受中断影响。

在大多数情况下够用,但对于精度要求比较高的场合不建议用

三、软件定时器原理

        定时器是一个可选的、不属于freeRTOS内核的功能,它是由定时器服务任务来提供的。

        在第哦啊用函数cTaskStartScheduler()开启任务调度器的时候,会创建一个用于管理软件定时器的任务,这个任务就叫做软件定时器服务任务。

        1、负责软件定时器超时的逻辑判断

        2、调用超时软件定时器的超时回调函数

        3、处理软件定时器命令队列

freeRTOS提供了很多定时器有关的api函数,这些api函数大多都使用freeRTOS的队列发送命令给定时器服务任务。这个队列叫做定时器命令队列。定时器命令队列是提供给freeRTOS的软件定时器使用的,用户不能直接访问。

 应用程序间接控制定时器,不是直接控制的。

四、软件定时器相关配置

软件定时器有一个定时器服务任务和定时器命令队列,这两个东西肯定是要配置的,相关的配置也是放到文件FreeRTOSConfig.h中的,涉及到的配置如下:

1、configUSE_TIMERS

        如果要使用软件定时器的话configUSE_TIMERS一定要设置成1,当设置为1的话定时器服务任务就会在启动FreeRTOS调度器的时候自动创建。

2、

### STM32上移植FreeRTOS并配置滴答定时器 #### 移植FreeRTOSSTM32 FreeRTOS 是一种适用于嵌入式系统的轻量级实时操作系统内核,其设计目标是在资源受限的硬件平台上运行。STM32 微控制器因其高性能、低功耗以及丰富的外设支持,在嵌入式领域备受推崇。通过将 FreeRTOS 移植至 STM32 平台,开发者能够充分利用多任务处理机制来提升系统效率和可靠性。 在移植过程中,需完成以下主要工作: - **准备工具链**:确保已安装适合的目标编译环境(如 Keil MDK 或 GCC 工具链),并下载最新版本的 FreeRTOS 源码包。 - **创建项目框架**:基于所选 IDE 创建一个新的工程文件夹结构,并导入必要的头文件与库函数链接路径设置。 - **初始化硬件抽象层 (HAL)** :利用官方提供的 HAL 库或者 LL API 完成底层驱动程序编写,包括但不限于时钟树配置、GPIO 初始化等内容[^1]。 #### 配置滴答定时器(SysTick) 对于任何 RTOS 来说,“心跳”信号都是至关重要的组成部分之一——即所谓的“滴答中断”。这种周期性的事件用于触发任务切换及其他时间敏感型操作。具体来说: - 在 Cortex-M 架构下的 MCU 中,默认情况下会使用 ARM Core 提供的一个特殊用途计数寄存器组叫做 SysTick Timer 实现这一功能; - 开启该模块之前需要调整几个控制参数值,比如载值(LOAD Value),它决定了两次连续溢出之间的时间间隔长度;还有就是上述提到过的 ENABLE Bit 位置零与否直接影响整个装置的工作状态[^3]。 以下是启用 SysTick 的典型代码片段作为参考实例: ```c void vConfigureTimerForRunTimeStats(void){ /* Set reload value */ SysTick->LOAD = configCPU_CLOCK_HZ / configTICK_RATE_HZ; /* Clear current value register to ensure correct start time */ SysTick->VAL = 0UL; /* Configure priority and enable interrupt */ NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1<<__NVIC_PRIO_BITS)-1);/* lowest priority */ /* Enable the systick timer with processor clock as source */ SysTick->CTRL |= ((uint32_t)(SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk | SysTick_CTRL_TICKINT_Msk | SysTick_CTRL_ENABLE_Msk)); } ``` 此段脚本展示了如何精确设定每秒钟发生多少次中断调用次数(configTICK_RATE_HZ变量定义了期望达到的目标频率)[^2]。 ---
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