[嵌入式系统-21]：RT-Thread -7- 内核组件编程接口 - 定时器

目录

一、RT-Thread定时器

1.1 概述

1.2 定时器的种类

1.2.1 周期性

1.2.2 实时性

1.2.3 功能

二、 RT-Thread 定时器的一般步骤

2.1 步骤

2.2 Flag

2.3 示例

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一、RT-Thread定时器

1.1 概述

在 RT-Thread 中，定时器是一种常用的机制，用于在指定的时间间隔内执行回调函数或发送消息。

1.2 定时器的种类

在 RT-Thread 中，有多种类型的定时器可供使用。下面是几种常见的 RT-Thread 定时器类型：

1.2.1 周期性

1. 周期性定时器（Periodic Timer）：周期性定时器是一种重复触发的定时器，在每次超时后自动重新启动，并按照指定的时间间隔周期性地触发回调函数。

2. 单次定时器（One-shot Timer）：单次定时器只在超时后触发一次回调函数，不会自动重启。

1.2.2 实时性

1. 软件定时器（Software Timer）：软件定时器是由软件实现的定时器，可以在任意时刻激活和停止。它通常使用计数器的方式来进行定时，并通过循环判断计数器值是否超过设定的阈值来进行超时判断。

2. 硬件定时器（Hardware Timer）：硬件定时器是通过硬件设备实现的定时器，使用硬件内部的计数器和触发机制来进行定时。硬件定时器通常具有更高的准确性和稳定性，并可以在后台运行，不受 CPU 负载的影响。

1.2.3 功能

1. 通用定时器：实现通用功能的定时器。

2. 软件看门狗定时器（Software Watchdog Timer）：软件看门狗定时器用于监控系统的运行情况，确保系统在规定的时间内响应并进行相应操作。当系统未能在规定时间内重置看门狗定时器时，系统将被认为发生故障，并执行相应的错误处理操作。

具体选择何种类型的定时器取决于你的应用需求。对于较简单的定时任务，可以选择周期性定时器或单次定时器；对于需要更高精度和稳定性的定时要求，可以考虑使用硬件定时器。软件定时器适用于需要灵活控制的定时任务，而软件看门狗定时器则适用于系统监控和应对错误的场景。

需要根据实际需求来选择合适的定时器类型，并结合 RT-Thread 提供的接口进行配置和使用。

二、 RT-Thread 定时器的一般步骤

2.1 步骤

RT-Thread 提供了丰富的定时器接口，使得用户可以方便地管理和使用定时器。

以下是使用 RT-Thread 定时器的一般步骤：

1. 定义回调函数：首先，你需要定义一个函数作为定时器的回调函数，该函数将在定时器超时时执行。回调函数可以完成你想要的特定任务。

2. 创建定时器：使用 rt_timer_create 函数来创建一个新的定时器对象。需要指定定时器的回调函数、超时时间和定时器的自动重启模式。

   rt_err_t rt_timer_create(rt_timer_t timer, const char* name, rt_timer_cb_t timeout,void* parameter, rt_tick_t time, rt_uint8_t flag);
   

   • timer：指向定时器对象的指针。
   • name：定时器的名称，是一个字符串。
   • timeout：定时器超时时调用的回调函数。
   • parameter：传递给回调函数的参数。
   • time：定时器的超时时间，以 tick 为单位。
   • flag：定时器的属性标志，用于控制定时器的行为。

3. 启动和停止定时器：可以使用 rt_timer_start 函数启动定时器，使其开始计时并在超时时触发回调函数；使用 rt_timer_stop 函数停止（暂停）定时器，停止后的定时器永远不会超时，也不会调用回调函数了。

   rt_err_t rt_timer_start(rt_timer_t timer);
   rt_err_t rt_timer_stop(rt_timer_t timer);
   

4. 修改定时器超时时间：如果需要修改定时器的超时时间，可以使用 rt_timer_control 函数。

   rt_err_t rt_timer_control(rt_timer_t timer, int cmd, void* arg);
   

   • cmd：控制命令，可以使用 RT_TIMER_CTRL_SET_TIME 命令来设置定时器的超时时间。
   • arg：参数，用于传递新的超时时间值。

5. 销毁定时器：在不再需要定时器时，使用 rt_timer_delete 函数释放定时器。

   rt_err_t rt_timer_delete(rt_timer_t timer);
   

2.2 Flag

RT_TIMER_FLAG_PERIODIC 是实时操作系统 (RTOS) 中用于定时器的一种标志位，表示定时器是周期性的，即会重复触发。

除了 RT_TIMER_FLAG_PERIODIC，还有一些其他与之对应的定时器标志位，包括但不限于：

1. RT_TIMER_FLAG_SOFT_TIMER：软件定时器，表示定时器由软件或操作系统内部触发，而不是由硬件触发。这种定时器通常用于实现延时、定时任务等功能。

2. RT_TIMER_FLAG_HARD_TIMER：硬件定时器，表示定时器由硬件设备触发。硬件定时器通常由处理器或计时器芯片提供，可以用于实现精确的时间控制。

3. RT_TIMER_FLAG_PERIODIC：周期性定时器。

4. RT_TIMER_FLAG_ONE_SHOT：一次性定时器，表示定时器只会触发一次，不会重复执行。一次性定时器在到达设定的时间后触发，然后停止计时。

5. RT_TIMER_FLAG_AUTO_ACTIVATE：自动激活定时器，表示定时器在创建后立即激活，无需要单独Start，开始计时。通常用于需要立即开始定时操作的场景。

6. RT_TIMER_FLAG_POWER_PIN：电源引脚定时器，表示定时器与设备的电源引脚相关联。这种定时器可用于在设定的时间内控制设备的电源状态。

        这些定时器标志位可以根据具体的需求和应用场景选择使用，以实现所需的定时功能和控制。具体使用哪些标志位取决于实时操作系统或开发平台的支持和定义。

2.3 示例

下面是一个示例，展示了如何使用 RT-Thread 定时器：

#include <rtthread.h>static void timer_timeout(void* parameter)
{rt_kprintf("Timer timeout.\n");
}int main(void)
{rt_timer_t my_timer;my_timer = rt_timer_create("my_timer", timer_timeout, RT_NULL, 1000, RT_TIMER_FLAG_PERIODIC);if (my_timer != RT_NULL){rt_timer_start(my_timer);}/* 其他代码... */return 0;
}

在上述示例中，我们定义了一个名为 timer_timeout 的回调函数，在定时器超时时被调用。然后，我们使用 rt_timer_create 函数创建了一个名为 “my_timer” 的定时器对象，并设置超时时间为 1000 个 tick，标志为周期性定时器。最后，我们使用 rt_timer_start 函数启动定时器。

需要注意定时器的回调函数应尽量保持简洁和高效，避免长时间的阻塞操作，以确保定时器的准确性和及时性。并且，在不再需要使用定时器时，应通过调用 rt_timer_delete 函数销毁定时器，以释放相关资源。