FreeRTOS 快速入门（九）之软件定时器

---

一、软件定时器的特性

使用定时器跟使用手机闹钟是类似的：

• 指定时间：启动定时器和运行回调函数，两者的间隔被称为定时器的周期（period）。
• 指定类型，定时器有两种类型：
  • 一次性（One-shot timers）：
    这类定时器启动后，它的回调函数只会被调用一次；
    可以手工再次启动它，但是不会自动启动它。
  • 自动加载定时器（Auto-reload timers）：
    这类定时器启动后，时间到之后它会自动启动它；
    这使得回调函数被周期性地调用。
• 指定要做什么事，就是指定回调函数

实际的闹钟分为：有效、无效两类。软件定时器也是类似的，它由两种状态：

• 运行（Running、Active）：运行态的定时器，当指定时间到达之后，它的回调函数会被调用
• 冬眠（Dormant）：冬眠态的定时器还可以通过句柄来访问它，但是它不再运行，它的回调函数不会被调用

定时器运行情况示例如下：

• Timer1：它是一次性的定时器，在 t1 启动，周期是 6 个Tick。经过 6 个 tick 后，在 t7 执行回调函数。它的回调函数只会被执行一次，然后该定时器进入冬眠状态。
• Timer2：它是自动加载的定时器，在 t1 启动，周期是 5 个 Tick。每经过 5 个 tick 它的回调函数都被执行，比如在 t6、t11、t16 都会执行。

在 FreeRTOS 的配置上，如果要是用定时器就需要配置下面几个宏定义：

//打开定时器
#define configUSE_TIMERS                1

//定时器的优先级
#define configTIMER_TASK_PRIORITY       50

//定时器栈大小
#define configTIMER_TASK_STACK_DEPTH    50

//定时器队列大小
#define configTIMER_QUEUE_LENGTH        50

二、软件定时器的上下文

1、守护任务

FreeRTOS 中有一个 Tick 中断，软件定时器基于 Tick 来运行。但是，在哪里执行定时器函数呢？FreeRTOS 是 RTOS，它不允许在内核、在中断中执行不确定的代码：如果定时器函数很耗时，会影响整个系统。

所以，在 FreeRTOS 中，不在 Tick 中断中执行定时器函数，而在某个任务里执行，这个任务就是：RTOS Damemon Task，RTOS 守护任务。以前被称为"Timer server"，但是这个任务要做并不仅仅是定时器相关，所以改名为：RTOS Damemon Task。

当 FreeRTOS 的配置项 configUSE_TIMERS 被设置为 1 时，在启动调度器时，会自动创建 RTOS Damemon Task。

我们自己编写的任务函数要使用定时器时，是通过"定时器命令队列"（timer command queue）和守护任务交互，如下图所示：

守护任务的优先级为：configTIMER_TASK_PRIORITY；定时器命令队列的长度为 configTIMER_QUEUE_LENGTH。

2、守护任务的调度

守护任务的调度，跟普通的任务并无差别。当守护任务是当前优先级最高的就绪态任务时，它就可以运行。它的工作有两类：

• 处理命令：从命令队列里取出命令、处理
• 执行定时器的回调函数

能否及时处理定时器的命令、能否及时执行定时器的回调函数，严重依赖于守护任务的优先级。

3、回调函数

定时器的回调函数的原型如下：

void ATimerCallback( TimerHandle_t xTimer )