RT_Thread应用13—软件定时器1

第二十二 软件定时器（第一部分）

一、概念

定时器，是指从指定的时刻开始，经过一个指定时间，然后触发一个超时事件，用户可以自定义定时器的周期与频率。如：闹钟

超时函数需要注意：

• 需要快进快出
• 不能有任何阻塞线程运行的情况，如 rt_thread_delay()以及其它能阻塞线程运行的函数
• 两次触发超时函数的时间间隔 Tick 叫定时器的定时周期。

RT-Thread 软件定时器功能上支持：

• 静态裁剪：能通过宏关闭软件定时器功能。

• 软件定时器创建。

• 软件定时器启动。

• 软件定时器停止。

• 软件定时器删除。

二、应用场景

三、定时器的精度

• 软件定时器以系统节拍周期为计时单位。系统节拍是系统的心跳节拍，表示系统时钟的频率，类似于人的心跳，1s 能跳动多少下，系统节拍配置为 RT_TICK_PER_SECOND，默认是 1000。那么系统的时钟节拍周期就为 1ms（1s 跳动 1000 下，每一下就为 1ms）。

• 软件定时器的所定时数值必须是这个节拍周期的整数倍
  例如节拍周期是 10ms，那么上层软件定时器定时数值只能是 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，
  ————系统节拍周期的值越小，精度越高，但是系统开销也将越大

四、 软件定时器的运作机制

软件定时器是系统资源，创建定时器的时候会分配一块内存空间。

重要的全局变量：
rt_tick：它是一个 32 位无符号的变量，用于记录当前系统经过的 tick 时间，当硬件定时器中断来临时，它将自动增加 1。

软件定时器列表 rt_soft_timer_list：系统新创建并激活的定时器都会以超时时间****升序 的 方 式 插 入 到 列 表 中

例子：

在定时器链表中插入过程

问：系统如何处理软件定时器列表？
ANS:系统在不断运行， rt_tick 随着 SysTick 的触发一直在增长（每一次硬件定时器中断来临，rt_tick 变量会加 1），会比较当前系统时间 rt_tick 是否大于或等于 timeout。
若是则表示超时，定时器线程调用对应定时器的超时函数，否则退出软件定时器线程 。

如：在创建定 Timer1 并且启动后，假如系统经过了 50 个tick， rt_tick 从 0 增长到 50， rt_tick = Timer1 的 timeout 值， 这时会触发与 Timer1 对应的超
时函数，从而转到超时函数中执行用户代码，同时将 Timer1 从 rt_timer_list 删除。
在 rt_tick=40 的时候创建的 Timer3，在经过 130 个 tick 后（此时系统时间 rt_tick 是 40，130个 tick 就是系统时间 rt_tick 为 170 的时候），与 Timer3 定时器对应的超时函数会被触发，接着将 Timer3 从 rt_timer_list 删除。

需要注意：

• 软件定时器的超时函数中应快进快出，绝对不允许使用任何可能引软件定时器起线程挂起或者阻塞的 API 接口，在超时函数中也绝对不允许出现死循环。
• 软件定时器使用了系统的一个队列和一个线程资源，软件定时器线程的优先级默认为 RT_TIMER_THREAD_PRIO。
• 创建单次软件定时器，该定时器超时执行完超时函数后，系统会自动删除该软件定时器，并回收资源。
• 定时器线程的堆栈大小默认为 RT_TIMER_THREAD_STACK_SIZE，512 个字节。