第17章 定时器组

17.1   定时器组介绍

    RTX提供的定时器功能仅支持单次定时器，也就是用户创建了定时器并启动了定时器后，定时时间到将不再重新执行，此定时器会被删除掉并且就执行一次，下次使用要重新的创建，这个就是单次定时器的含义。另外就是单次定时时间到后会调用定时器的回调函数，用户可以回调函数中加入需要执行的工程代码。
    使用此定时器组注意以下问题：
u 定时器回调函数os_tmr_call在文件RTX_Conf_CM.c文件中。
u 定时器回调函数os_tmr_call中仅支持isr_开头的系统函数，os_开头的不支持，因为回调函数是在滴答定时器中断中执行的。
u RTX的定时器仅支持单次，不支持周期性执行，如果需要周期执行，需要重复创建。
u  可以创建的定时器个数可以在RTX配置向导中设置：

17.2 定时器组API函数


    使用如下3个函数可以实现RTX的定时器组：
u os_tmr_create
u os_tmr_kill
u os_tmr_call
关于这3个函数的讲解及其使用方法可以看教程第3章3.3小节里面说的参考资料rlarm.chm文件
这里我们重点的说一下函数os_tmr_create和os_tmr_call。

17.2.1 函数os_tmr_create


函数原型：
复制代码
OS_ID os_tmr_create (
    U16 tcnt,      /* 定时器的时钟节拍个数 */
    U16 info );    /* 定时器回调函数的参数，可用于区分不同的定时器 */

函数描述：
函数os_tmr_create用于创建定时器组并启动定时器，定时时间到后调用回调函数os_tmr_call。函数os_tmr_create的第二个参数也会传递给回调函数os_tmr_call用于区分不同的定时器。
u 第1个参数填写定时器的时钟节拍个数。范围0-0xFFFF。
u 第2个参数填写回调函数的参数，可用于区分不同的定时器。
u 定时器创建成功的话会返回定时器的ID标识，失败的话返回NULL。
使用举例：
复制代码
#include
/* 定时器句柄 */
OS_ID  OneShotTimerID1;
__task void task1 (void) {
   ..
  OneShotTimerID1= os_tmr_create (10, 1);
  if (OneShotTimerID1 == NULL) {
    printf ("创建失败n");
  }
   ..
}

17.2.2 函数os_tmr_call


函数原型：
复制代码
void os_tmr_call (
    U16 info );    /*定时器回调函数的参数，可用于区分不同的定时器*/

函数描述：
当函数os_tmr_create设置的定时时间到后调用回调函数os_tmr_call。函数os_tmr_create的第二个参数也会传递给回调函数os_tmr_call用于区分不同的定时器。此函数执行完毕后，通过函数os_tmr_create创建的定时器会被删除，下次使用需要重新创建。
u 此函数的参数不需要用户去添加，系统会自动将函数os_tmr_create第二个参数赋值给这个参数。
使用举例：
复制代码
#include
void os_tmr_call (U16 info) {
  /* 定时器回调函数中仅支持isr_开头的系统函数，os_开头的不支持，此回调函数是在
     滴答定时器中断中执行的。
  */
  switch(info)
  {
case 1:          /* 参数为1 */
         isr_sem_send (&semaphore);   
         break;
        
      case 2:          /* 参数为2 */
        bsp_LedToggle(1);  
        break;
  }
}

17.3 实验例程说明

17.3.1 STM32F103开发板实验

配套例子：
    V4-416_RTX实验_定时器组
实验目的：
    1.     学习RTX的定时器组
    2.     RTX的定时器仅支持单次，不支持周期性执行，如果需要周期执行，需要重复创建
    3.     定时器回调函数os_tmr_call中仅支持isr_开头的系统函数，os_开头的不支持，此回调函数是在滴答定时器中断中执行的。
    4.     回调函数os_tmr_call在文件RTX_Conf_CM.c文件中。
实验内容：
    1.K1按键按下，串口打印。
    2.K2键按下，创建单次定时器，10个系统时钟节拍后在定时器回调函数中给任务AppTaskMsgPro发信号量同步信号。
    3.K3键按下，创建单次定时器，10个系统时钟节拍后在定时器回调函数翻转LED1。
    4.各个任务实现的功能如下：
      AppTaskUserIF任务   ：按键消息处理。
      AppTaskLED任务     ：LED闪烁。
      AppTaskMsgPro任务 ：消息处理，等待RTX定时器发来的信号量同步信号。
      AppTaskStart任务    ：启动任务，也是最高优先级任务，这里实现按键扫描。

RTX配置：
    RTX配置向导详情如下：
u  Task Configuration
l Number of concurrent running tasks
    允许创建4个任务，实际创建了如下四个任务：
                     AppTaskUserIF任务   ：按键消息处理。
                     AppTaskLED任务     ：LED闪烁。
                    AppTaskMsgPro任务 ：消息处理，等待RTX定时器发来的信号量同步信号。
                    AppTaskStart任务    ：启动任务，也是最高优先级任务，这里实现按键扫描。
l Number of tasks with user-provided stack
    创建的4个任务都是采用自定义堆栈方式。
l Number of user timers
    范围1 – 250，表示用户定时器个数。
    这里创建了1个用户定时器。

RTX任务调试信息：

RTX任务调试信息：

RTX初始化：
复制代码
/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: main
*    功能说明: 标准c程序入口。
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
int main (void)
{  
     /* 初始化外设 */
     bsp_Init();
   
     /* 创建启动任务 */
     os_sys_init_user (AppTaskStart,             /* 任务函数 */
                       4,                        /* 任务优先级 */
                       &AppTaskStartStk,         /* 任务栈 */
                       sizeof(AppTaskStartStk)); /* 任务栈大小，单位字节数 */
     while(1);
}

RTX任务创建：
复制代码
/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: AppTaskCreate
*    功能说明: 创建应用任务
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void AppTaskCreate (void)
{
     HandleTaskUserIF = os_tsk_create_user(AppTaskUserIF,             /* 任务函数 */
                                           1,                         /* 任务优先级 */
                                           &AppTaskUserIFStk,         /* 任务栈 */
                                           sizeof(AppTaskUserIFStk)); /* 任务栈大小，单位字节数 */
   
     HandleTaskLED = os_tsk_create_user(AppTaskLED,              /* 任务函数 */
                                        2,                       /* 任务优先级 */
                                        &AppTaskLEDStk,          /* 任务栈 */
                                        sizeof(AppTaskLEDStk));  /* 任务栈大小，单位字节数 */
   
     HandleTaskMsgPro = os_tsk_create_user(AppTaskMsgPro,             /* 任务函数 */
                                           3,                         /* 任务优先级 */
                                           &AppTaskMsgProStk,         /* 任务栈 */
                                           sizeof(AppTaskMsgProStk)); /* 任务栈大小，单位字节数 */
}

创建信号量：
复制代码
OS_SEM semaphore;
/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: AppObjCreate
*    功能说明: 创建任务通信机制
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void AppObjCreate (void)
{
     /* 创建信号量计数值是0, 用于任务同步 */
     os_sem_init (&semaphore, 0);
   
}

定时器回调函数的实现，在文件RTX_Conf_CM.c：
复制代码
/*--------------------------- os_tmr_call -----------------------------------*/
#include "bsp.h"
extern OS_SEM semaphore;
void os_tmr_call (U16 info) {
  /* This function is called when the user timer has expired. Parameter   */
  /* 'info' holds the value, defined when the timer was created.          */
  /* HERE: include optional user code to be executed on timeout. */
  /* 定时器回调函数中仅支持isr_开头的系统函数，os_开头的不支持，此回调函数是在
     滴答定时器中断中执行的。
  */
  switch(info)
  {
     case 1:          /* 参数为1 */
      isr_sem_send (&semaphore);   
      break;
   
     case 2:          /* 参数为2 */
       bsp_LedToggle(1);  
      break;
  }
}

17.3.2 STM32F407开发板实验

配套例子：
    V4-416_RTX实验_定时器组
实验目的：
    1.     学习RTX的定时器组。
    2.     RTX的定时器仅支持单次，不支持周期性执行，如果需要周期执行，需要重复创建。
    3.     定时器回调函数os_tmr_call中仅支持isr_开头的系统函数，os_开头的不支持，此回调函数是在滴答定时器中断中执行的。
    4.     回调函数os_tmr_call在文件RTX_Conf_CM.c文件中。
实验内容：
    1.K1按键按下，串口打印。
    2.K2键按下，创建单次定时器，10个系统时钟节拍后在定时器回调函数中给任务AppTaskMsgPro发信号量同步信号。
    3.K3键按下，创建单次定时器，10个系统时钟节拍后在定时器回调函数翻转LED1。
    4.各个任务实现的功能如下：
     AppTaskUserIF任务   ：按键消息处理。
     AppTaskLED任务     ：LED闪烁。
     AppTaskMsgPro任务 ：消息处理，等待RTX定时器发来的信号量同步信号。
     AppTaskStart任务    ：启动任务，也是最高优先级任务，这里实现按键扫描。

RTX配置：
     RTX配置向导详情如下：
u  Task Configuration
l Number of concurrent running tasks
    允许创建4个任务，实际创建了如下四个任务：
                    AppTaskUserIF任务   ：按键消息处理。
                    AppTaskLED任务     ：LED闪烁。
                    AppTaskMsgPro任务 ：消息处理，等待RTX定时器发来的信号量同步信号。
                    AppTaskStart任务    ：启动任务，也是最高优先级任务，这里实现按键扫描。
l Number of tasks with user-provided stack
    创建的4个任务都是采用自定义堆栈方式。
l Number of user timers
    范围1 – 250，表示用户定时器个数。
     这里创建了1个用户定时器。

RTX任务调试信息：

程序设计：
u  任务栈大小分配：
    staticuint64_t AppTaskUserIFStk[512/8];   /* 任务栈 */
    staticuint64_t AppTaskLEDStk[256/8];      /* 任务栈 */
    staticuint64_t AppTaskMsgProStk[512/8];  /* 任务栈 */
    staticuint64_t AppTaskStartStk[512/8];     /* 任务栈 */
      将任务栈定义成uint64_t类型可以保证任务栈是8字节对齐的，8字节对齐的含义就是数组的首地址对8求余等于0。如果不做8字节对齐的话，部分C语言库函数，浮点运算和uint64_t类型数据运算会出问题。
u  系统栈大小分配：

RTX初始化：
复制代码
/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: main
*    功能说明: 标准c程序入口。
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
int main (void)
{  
     /* 初始化外设 */
     bsp_Init();
   
     /* 创建启动任务 */
     os_sys_init_user (AppTaskStart,             /* 任务函数 */
                       4,                        /* 任务优先级 */
                       &AppTaskStartStk,         /* 任务栈 */
                       sizeof(AppTaskStartStk)); /* 任务栈大小，单位字节数 */
     while(1);
}

谢谢大家的分享。谢谢。