Arduino for Esp8266 基础篇之Ticker

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本文介绍了在Arduino for Esp8266环境下，如何利用Ticker类实现无操作系统环境下的多任务定时调度。Ticker提供了定时器管理与启用的方法，包括一次性执行和周期性执行，适用于IO输入电平事件检测与消抖等应用场景。

Arduino for Esp8266 基础篇之Ticker

前言：Arduino for esp8266属于无操作系统环境，对于开发多任务的复杂应用还是比较麻烦的，所以这里就提供了一个近似于操作系统调度器的功能Ticker类；Ticker的功能非常简单，就是规定时间后调用函数，总体上，根据功能可以把方法分为两大类：1 定时器管理方法；2 定时器启用方法；

1 定时器管理方法：

void Ticker::detach()  //停止定时器
{
    if (!_timer)
        return;
    os_timer_disarm(_timer); //关闭软件定时器
    _timer = nullptr; // 定时器指针为nullptr;
    _callback_function = nullptr; // 回调函数指针为nullptr; 
}
bool Ticker::active() const   //  定时器是否工作状态
{
    return _timer;
}

2定时器启用方法：

void Ticker::once(float seconds, callback_function_t callback); xx秒后只执行一次
其中入口参数：seconds—秒数；callback—回调函数；
void Ticker::once(float seconds, void (*callback)(TArg), TArg arg); xx秒后只执行一次
其中入口参数：seconds—秒数；callback—回调函数；arg—回调函数参数；
void Ticker::once_ms(uint32_t milliseconds, callback_function_t callback) ；xx毫秒后只执行一次
其中入口参数：milliseconds—毫秒数；callback—回调函数；
void Ticker::once_ms(uint32_t milliseconds, void (*callback)(TArg), TArg arg) xx毫秒后只执行一次
其中入口参数：milliseconds—毫秒数；callback—回调函数；arg—回调函数参数；
void Ticker::attach(float seconds, callback_function_t callback)；每隔xx秒周期性执行
其中入口参数：seconds—秒数；callback—回调函数；
void Ticker::attach(float seconds, void (*callback)(TArg), TArg arg) 每隔xx秒周期性执行
其中入口参数：seconds—秒数；callback—回调函数；arg—回调函数参数；
void Ticker::attach_ms_scheduled(uint32_t milliseconds, callback_function_t callback) ；每隔xx毫秒周期性执行
其中入口参数：milliseconds—毫秒数；callback—回调函数；
void Ticker::attach_ms(uint32_t milliseconds, void (*callback)(TArg), TArg arg)；每隔xx毫秒周期性执行
其中入口参数：milliseconds—毫秒数；callback—回调函数；arg—回调函数参数；
核心函数：

// 入口参数：milliseconds：毫秒数 ；repeat：是否重复(周期性)；callback:回调函数;arg:回调函数参数
void Ticker::_attach_ms(uint32_t milliseconds, bool repeat, callback_with_arg_t callback, void* arg)
{
    if (_timer)
    {
        os_timer_disarm(_timer);//关闭软件定时器
    }
    else
    {
        _timer = &_etsTimer; 
    }

    os_timer_setfn(_timer, callback, arg);//设置定时器，设置回调函数
    os_timer_arm(_timer, milliseconds, repeat);//使能定时器
}

应用举例：

应用1：检测IO输入电平事件并消抖（无参数调度）

#include "Ticker.h" //引入调度器头文件
#define Input_Pin          3
bool blINputEventSWFlag= false；
uint_8 INputEventStatusCount=0；
Ticker myTicker; //建立一个需要定时调度的对象
void tickerHandle(void) //到20毫秒时间时需要执行的任务 
{
  if(GetINputEventStatus())
     INputEventStatusCount ++;
  else 
     INputEventStatusCount=0;
  if(INputEventStatusCount>5)
    {
      INputEventStatusCount=0;
      blINputEventSWFlag = true;
    }
}
bool GetINputEventStatus(void)
{
  bool blRev=  true;
  uint8_t  INputEventStatus;
  INputEventStatus =(uint8_t)digitalRead(Input_Pin);
  if(INputEventStatus ==0)
    blRev = false ;
  return blRev;
}
void setup()
{
    Serial.begin(115200);
    Serial.println();
    pinMode(Input_Pin, INPUT_PULLUP);  
    myTicker.attach_ms(20, tickerHandle); //初始化调度任务，每20毫秒执行一次tickerHandle()
}

void loop()
{
   if( blINputEventSWFlag )
     {
        // do task
     }
}

应用2：检测IO输入电平事件并消抖（有参数调度）

#include "Ticker.h"
#define Input_Pin          3
bool blINputEventSWFlag= false；
uint_8 INputEventStatusCount=0；
Ticker myTicker; //建立一个需要定时调度的对象
void tickerHandle(uint8_t MaxNumbers) //到20毫秒时间时需要执行的任务 
{
  if(GetINputEventStatus())
     INputEventStatusCount ++;
  else 
     INputEventStatusCount=0;
  if(INputEventStatusCount>MaxNumbers)
    {
      INputEventStatusCount=0;
      blINputEventSWFlag = true;
    }
}
bool GetINputEventStatus(void)
{
  bool blRev=  true;
  uint8_t  INputEventStatus;
  INputEventStatus =(uint8_t)digitalRead(Input_Pin);
  if(INputEventStatus ==0)
    blRev = false ;
  return blRev;
}
void setup()
{
    Serial.begin(115200);
    Serial.println();
    pinMode(Input_Pin, INPUT_PULLUP); 
    myTicker.attach_ms(20, tickerHandle,5); //初始化调度任务，每20毫秒执行一次tickerHandle()并传入参数
}

void loop()
{
    if( blINputEventSWFlag )
     {
        // do task
     }
}

应用3：任务调度的启动和停止

#include "Ticker.h"
Ticker myTicker1;
Ticker myTicker2;

void tickerHandle1()
{
    Serial.println(millis());
    myTicker1.detach(); //停止当前任务
}

void tickerHandle2()
{
    Serial.println("start myTicker1");
    myTicker1.attach(0.5, tickerHandle1); //重新开始myTicker1
}

void setup()
{
    Serial.begin(115200);
    Serial.println();
    myTicker1.attach(0.5, tickerHandle1); 
    myTicker2.attach(2, tickerHandle2); 
}

void loop()
{
}

####应用3：时间任务调度回调函数的快速处理

#include "Ticker.h" 
#define Input_Pin          3
uint_8 INputEventStatusCount=0；
Ticker myTicker; 
bool BlOnTimeFlag = false; //定时标志
bool GetINputEventStatus(void)
{
  bool blRev=  true;
  uint8_t  INputEventStatus;
  INputEventStatus =(uint8_t)digitalRead(Input_Pin);
  if(INputEventStatus ==0)
    blRev = false ;
  return blRev;
}
void tickerHandle() 
{
    BlOnTimeFlag = true; //更新标志
}

void setup()
{
    Serial.begin(115200);
    Serial.println();
    myTicker.attach_ms(20, tickerHandle);
}

void loop()
{
    if (BlOnTimeFlag) //如果BlOnTimeFlag==true
    {
        BlOnTimeFlag= false; //标志重置
        if(GetINputEventStatus())
           INputEventStatusCount ++;
       else 
         INputEventStatusCount=0;
      if(INputEventStatusCount>5)
         {
          INputEventStatusCount=0;
          // do task
        }
    }
}