如何利用RT-Thread的接口去访问硬件定时器设备呢

定时器简介

硬件定时器一般有 2 种工作模式，定时器模式和计数器模式。不管是工作在哪一种模式，实质都是通过内部计数器模块对脉冲信号进行计数。下面是定时器的一些重要概念。

计数器模式：对外部输入引脚的外部脉冲信号计数。

定时器模式：对内部脉冲信号计数。定时器常用作定时时钟，以实现定时检测，定时响应、定时控制。

计数器：计数器可以递增计数或者递减计数。16位计数器的最大计数值为65535，32位的最大值为4294967295。

计数频率：定时器模式时，计数器单位时间内的计数次数，由于系统时钟频率是定值，所以可以根据计数器的计数值计算出定时时间，定时时间 = 计数值 / 计数频率。例如计数频率为 1MHz，计数器计数一次的时间则为 1 / 1000000， 也就是每经过 1 微秒计数器加一（或减一），此时 16 位计数器的最大定时能力为 65535 微秒，即 65.535 毫秒。

本定时器设备框架内部会自动处理硬件定时器超时的问题，例如16位定时器在1MHz的频率下最大只能维持65.535ms。但是在本定时器框架下，用户可以将定时器的溢出时间设置为例如500ms，框架内部会自动处理硬件溢出问题。当时间达到500ms后，框架会调用用户预先设置好的回调函数。

访问硬件定时器设备

应用程序通过 RT-Thread 提供的 I/O 设备管理接口来访问硬件定时器设备，相关接口如下所示：

查找定时器设备

应用程序根据硬件定时器设备名称获取设备句柄，进而可以操作硬件定时器设备，查找设备函数如下所示:

rt_device_t rt_device_find(const char* name);

一般情况下，注册到系统的硬件定时器设备名称为 timer0，timer1等，使用示例如下所示：

打开定时器设备

通过设备句柄，应用程序可以打开设备。打开设备时，会检测设备是否已经初始化，没有初始化则会默认调用初始化接口初始化设备。通过如下函数打开设备:
rt_err_t rt_device_open(rt_device_t dev, rt_uint16_t oflags);

使用示例如下所示：

设置超时回调函数

通过如下函数设置定时器超时回调函数，当定时器超时将会调用此回调函数：
rt_err_t rt_device_set_rx_indicate(rt_device_t dev, rt_err_t (*rx_ind)(rt_device_t dev,rt_size_t size))

使用示例如下所示：

控制定时器设备

通过命令控制字，应用程序可以对硬件定时器设备进行配置，通过如下函数完成：

rt_err_t rt_device_control(rt_device_t dev, rt_uint8_t cmd, void* arg);

硬件定时器设备支持的命令控制字如下所示：

获取定时器特征信息参数 arg 为指向结构体 struct rt_hwtimer_info 的指针，作为一个输出参数保存获取的信息。

设置定时器模式时，参数 arg 可取如下值：

设置定时器计数频率和定时模式的使用示例如下所示：

设置定时器超时值

通过如下函数可以设置定时器的超时值，在调用该函数后，定时器更新参数并旋即开启。

rt_size_t rt_device_write(rt_device_t dev, rt_off_t pos, const void* buffer, rt_size_t size);

超时时间结构体原型如下所示：

设置定时器超时值的使用示例如下所示：

获取定时器当前值

通过如下函数可以获取自定时器开始 (rt_device_write) 之后的运行时：

rt_size_t rt_device_read(rt_device_t dev, rt_off_t pos, void* buffer, rt_size_t size);

使用示例如下所示：

关闭定时器设备

通过如下函数可以关闭定时器设备:

rt_err_t rt_device_close(rt_device_t dev);

关闭设备接口和打开设备接口需配对使用，打开一次设备对应要关闭一次设备，这样设备才会被完全关闭，否则设备仍处于未关闭状态。

使用示例如下所示：

硬件定时器设备完整使用示例

硬件定时器设备的具体使用方式可以参考如下示例代码，示例代码的主要步骤如下：

首先根据定时器设备名称 “timer0” 查找设备获取设备句柄。

以读写方式打开设备 “timer0” 。

设置定时器超时回调函数。

设置定时器模式为周期性定时器，并设置超时时间为 5 秒，此时定时器启动。

延时 3500ms 后读取定时器时间，读取到的值会以秒和微秒的形式显示。

原作者：RT-Thread文档中心