FreeRTOS 定时器精度研究

2016-8-30 10:01:51 2322 定时器嵌入式

0 背景介绍 FreeRTOS以其移植方便，高度可定制，footprint小，使其在嵌入式操作系统中的份额不容小觑！尤以免费 license，颇受开发者青睐。问题描述客户在基于cortex-m3 的平台上使用 FreeRTOS系统提供的定时器功能时，意外发现定时器的精确度不够高。譬如，设置1秒钟的定时器，理论上1秒超时，并且执行相应的回调函数。但是调试却发现，有时回调函数是在 1.4 秒后被执行！这对于精度要求较高的实时系统，是不能接受的！问题复现与分析首先在 STM32f407-discovery 平台移植 FreeRTOS，并创建一个定时器，在其回调函数里 toggle led 灯，并测量被执行的时间。鉴于 FreeRTOS是一个多任务可抢占式系统，这个问题需要在多种情况下分析。 Case 1 : 单任务，即系统里仅有 timer task 和 idle task。整个系统最高优先级为 4，Timer task 的优先级为默认优先级 2。在这种环境下，回调函数能精确的以 1秒的时长超时执行回调函数。虽然此刻精度能满足要求，但是实际的系统一般会包含多个 task。以下为测试的日志，显而易见，该定时器严格1秒钟超时。 expired 1000 expired 2000 expired 3000 expired 4000 expired 5000 expired 6000 … Case 2 : 多任务，即系统里不仅有 timertask和idletask，还有用户创建的 task。整个系统最高优先级为 4，Timertask的优先级为默认优先级 2。以下为测试的日志。 UART Printf Example: retarget the C library printf function to the UART UART Printf Example: retarget the C library printf function to the UART UART Printf Example: retarget the C library printf function to the UART expired 1000 UART Printf Example: retarget the C library printf function to the UART UART Printf Example: retarget the C library printf function to the UART UART Printf Example: retarget the C library printf function to the UART UART Printf Example: retarget the C library printf function to the UART UART Printf Example: retarget the C library printf function to the UART expired 3000 UART Printf Example: retarget the C library printf function to the UART UART Printf Example: retarget the C library printf function to the UART UART Printf Example: retarget the C library printf function to the UART expired 4000 UART Printf Example: retarget the C library printf function to the UART UART Printf Example: retarget the C library printf function to the UART expired 5000 UART Printf Example: retarget the C library printf function to the UART UART Printf Example: retarget the C library printf function to the UART UART Printf Example: retarget the C library printf function to the UART expired 6000 … 此时定时器回调函数有时能准确地被调度执行，有时则偏差较大，与期望值整整延迟了1秒钟。 Case 3 : 多任务，即系统里不仅有 timertask 和 idletask，还有用户创建的 task。整个系统最高优先级为 4，Timertask的优先级为默认优先级 4。这样设置优先级，是希望能通过将 timertask设置为最高优先级，以期望调度器能优先调度执行 timertask。以下为实测的日志。 UART Printf Example: retarget the C library printf function to the UART UART Printf Example: retarget the C library printf function to the UART UART Printf Example: retarget the C library printf function to the UART expired 1000 UART Printf Example: retarget the C library printf function to the UART UART Printf Example: retarget the C library printf function to the UART UART Printf Example: retarget the C library printf function to the UART UART Printf Example: retarget the C library printf function to the UART UART Printf Example: retarget the C library printf function to the UART expired 3000 UART Printf Example: retarget the C library printf function to the UART UART Printf Example: retarget the C library printf function to the UART UART Printf Example: retarget the C library printf function to the UART expired 4000 UART Printf Example: retarget the C library printf function to the UART UART Printf Example: retarget the C library printf function to the UART expired 5000 UART Printf Example: retarget the C library printf function to the UART UART Printf Example: retarget the C library printf function to the UART UART Printf Example: retarget the C library printf function to the UART expired 6000 … 虽然调整了timertask的优先级至最高，但是依然会出现严重的偏差。解决方案考虑到 FreeRTOS 定时器的精准性不高，建议客户使用 SysTick 或者 MCU的外设硬件定时器。 0
2016-8-30 10:01:51　　评论淘帖0 举报相关推荐 • FreeRTOS定时器精度研究 11 • FreeRTOS 定时器精度研究 7028 • FreeRTOS的定时器设计实现 1908 • freeRTOS软件定时器的使用 2034 • freertos的软件定时器最高定时精度可以达到多少？ 171 • FreeRTOS之软件定时器 1 • FreeRTOS软件定时器编程教程 1841 • FreeRTOS软件定时器的使用步骤 1856 • 高精度定时器的同步功能 0 • 555定时器研究 12