从0到1学习FreeRTOS：FreeRTOS 内核应用开发：（二十二）软件定时器 NO.3 软件定时器实验
软件定时器实验
软件定时器实验是在FreeRTOS中创建了两个软件定时器，其中一个软件定时器是单次模式，5000个tick调用一次回调函数，另一个软件定时器是周期模式，1000个tick调用一次回调函数。
实验步骤：
- 定义软件定时器句柄
- 实现回调函数 void (*TimerCallbackFunction_t)( TimerHandle_t xTimer );
- 创建定时器——xTimerCreate()
- 启动定时器——xTimerStart()
实验代码：
/********************************************************************************* @file main.c* @author Sumjess* @version V1.0* @date 2019-09-xx* @brief MDK5.27******************************************************************************* @attention** 实验平台 :STM32 F429 * CSDN Blog :https://blog.csdn.net/qq_38351824* 微信公众号 :Tech云********************************************************************************//*
*************************************************************************
* 包含的头文件
*************************************************************************
*/
/* FreeRTOS头文件 */
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "queue.h" //消息队列
#include "semphr.h" //信号量、互斥信号量
#include "event_groups.h" //事件
#include "timers.h" //软件定时器
/* 开发板硬件bsp头文件 */
#include "sum_common.h" /**************************** 任务句柄 ********************************/
/* * 任务句柄是一个指针，用于指向一个任务，当任务创建好之后，它就具有了一个任务句柄* 以后我们要想操作这个任务都需要通过这个任务句柄，如果是自身的任务操作自己，那么* 这个句柄可以为NULL。*/
static TaskHandle_t AppTaskCreate_Handle = NULL;/* 创建任务句柄 */static TaskHandle_t LED_Task_Handle = NULL;/* LED_Task任务句柄 */
static TaskHandle_t KEY_Task_Handle = NULL;/* KEY_Task任务句柄 *//********************************** 内核对象句柄 *********************************/
/** 信号量，消息队列，事件标志组，软件定时器这些都属于内核的对象，要想使用这些内核* 对象，必须先创建，创建成功之后会返回一个相应的句柄。实际上就是一个指针，后续我* 们就可以通过这个句柄操作这些内核对象。** 内核对象说白了就是一种全局的数据结构，通过这些数据结构我们可以实现任务间的通信，* 任务间的事件同步等各种功能。至于这些功能的实现我们是通过调用这些内核对象的函数* 来完成的* */
static EventGroupHandle_t Event_Handle =NULL;/* 事件句柄 */
static TimerHandle_t Swtmr1_Handle =NULL; /* 软件定时器句柄 */
static TimerHandle_t Swtmr2_Handle =NULL; /* 软件定时器句柄 *//******************************* 全局变量声明 ************************************/
/** 当我们在写应用程序的时候，可能需要用到一些全局变量。*/
static uint32_t TmrCb_Count1 = 0; /* 记录软件定时器1回调函数执行次数 */
static uint32_t TmrCb_Count2 = 0; /* 记录软件定时器2回调函数执行次数 */ /********************************** 宏定义 **************************************/
/** 当我们在写应用程序的时候，可能需要用到一些宏定义。*/
#define KEY1_EVENT (0x01 << 0)//设置事件掩码的位0
#define KEY2_EVENT (0x01 << 1)//设置事件掩码的位1/*
*************************************************************************
* 函数声明
*************************************************************************
*/
static void AppTaskCreate(void);/* 用于创建任务 */static void LED_Task(void* pvParameters);/* LED_Task 任务实现 */
static void KEY_Task(void* pvParameters);/* KEY_Task 任务实现 */
static void Swtmr1_Callback(void* parameter); /* 软件定时器 任务实现 */
static void Swtmr2_Callback(void* parameter); /* 软件定时器 任务实现 */static void BSP_Init(void);/* 用于初始化板载相关资源 *//****************************************************************** @brief 主函数* @param 无* @retval 无* @note 第一步：开发板硬件初始化 第二步：创建APP应用任务第三步：启动FreeRTOS，开始多任务调度****************************************************************/
int main(void)
{ BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为pdPASS *//* 开发板硬件初始化 */BSP_Init();printf("这是一个 FreeRTOS 软件定时器实验！\r\n");/* 创建AppTaskCreate任务 */xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )AppTaskCreate, /* 任务入口函数---即任务函数的名称，需要我们自己定义并且实现。*/(const char* )"AppTaskCreate",/* 任务名字---字符串形式， 最大长度由 FreeRTOSConfig.h 中定义的configMAX_TASK_NAME_LEN 宏指定，多余部分会被自动截掉，这里任务名字最好要与任务函数入口名字一致，方便进行调试。*/(uint16_t )512, /* 任务栈大小---字符串形式， 最大长度由 FreeRTOSConfig.h 中定义的configMAX_TASK_NAME_LEN 宏指定，多余部分会被自动截掉，这里任务名字最好要与任务函数入口名字一致，方便进行调试。*/(void* )NULL,/* 任务入口函数参数---字符串形式， 最大长度由 FreeRTOSConfig.h 中定义的configMAX_TASK_NAME_LEN 宏指定，多余部分会被自动截掉，这里任务名字最好要与任务函数入口名字一致，方便进行调试。*/(UBaseType_t )1, /* 任务的优先级---优先级范围根据 FreeRTOSConfig.h 中的宏configMAX_PRIORITIES 决定， 如果使能 configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION，这个宏定义，则最多支持 32 个优先级；如果不用特殊方法查找下一个运行的任务，那么则不强制要求限制最大可用优先级数目。在 FreeRTOS 中， 数值越大优先级越高， 0 代表最低优先级。*/(TaskHandle_t* )&AppTaskCreate_Handle);/* 任务控制块指针---在使用内存的时候，需要给任务初始化函数xTaskCreateStatic()传递预先定义好的任务控制块的指针。在使用动态内存的时候，任务创建函数 xTaskCreate()会返回一个指针指向任务控制块，该任务控制块是 xTaskCreate()函数里面动态分配的一块内存。*/ /* 启动任务调度 */ if(pdPASS == xReturn)vTaskStartScheduler(); /* 启动任务，开启调度 */elsereturn -1; while(1); /* 正常不会执行到这里 */
}/************************************************************************ @ 函数名 ： AppTaskCreate* @ 功能说明： 为了方便管理，所有的任务创建函数都放在这个函数里面* @ 参数 ： 无 * @ 返回值 ： 无**********************************************************************/
static void AppTaskCreate(void)
{BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为pdPASS */taskENTER_CRITICAL(); //进入临界区/// /* 创建 Event_Handle */Event_Handle = xEventGroupCreate(); if(NULL != Event_Handle)printf("Event_Handle 事件创建成功!\r\n");/* 创建LED_Task任务 */xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )LED_Task, /* 任务入口函数 */(const char* )"LED_Task",/* 任务名字 */(uint16_t )512, /* 任务栈大小 */(void* )NULL, /* 任务入口函数参数 */(UBaseType_t )2, /* 任务的优先级 */(TaskHandle_t* )&LED_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */if(pdPASS == xReturn)printf("创建LED_Task任务成功!\r\n");/* 创建KEY_Task任务 */xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )KEY_Task, /* 任务入口函数 */(const char* )"KEY_Task",/* 任务名字 */(uint16_t )512, /* 任务栈大小 */(void* )NULL,/* 任务入口函数参数 */(UBaseType_t )3, /* 任务的优先级 */(TaskHandle_t* )&KEY_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */ if(pdPASS == xReturn)printf("创建KEY_Task任务成功!\r\n");////************************************************************************************* 创建软件周期定时器* 函数原型* TimerHandle_t xTimerCreate( const char * const pcTimerName,const TickType_t xTimerPeriodInTicks,const UBaseType_t uxAutoReload,void * const pvTimerID,TimerCallbackFunction_t pxCallbackFunction )* @uxAutoReload : pdTRUE为周期模式，pdFALS为单次模式* 单次定时器，周期(1000个时钟节拍)，周期模式*************************************************************************************/Swtmr1_Handle=xTimerCreate((const char* )"AutoReloadTimer",(TickType_t )1000,/* 定时器周期 1000(tick) */(UBaseType_t )pdTRUE,/* 周期模式 */(void* )1,/* 为每个计时器分配一个索引的唯一ID */(TimerCallbackFunction_t)Swtmr1_Callback); if(Swtmr1_Handle != NULL) {/************************************************************************************ xTicksToWait:如果在调用xTimerStart()时队列已满，则以tick为单位指定调用任务应保持* 在Blocked(阻塞)状态以等待start命令成功发送到timer命令队列的时间。 * 如果在启动调度程序之前调用xTimerStart()，则忽略xTicksToWait。在这里设置等待时间为0.**********************************************************************************/xTimerStart(Swtmr1_Handle,0); //开启周期定时器} /************************************************************************************* 创建软件周期定时器* 函数原型* TimerHandle_t xTimerCreate( const char * const pcTimerName,const TickType_t xTimerPeriodInTicks,const UBaseType_t uxAutoReload,void * const pvTimerID,TimerCallbackFunction_t pxCallbackFunction )* @uxAutoReload : pdTRUE为周期模式，pdFALS为单次模式* 单次定时器，周期(5000个时钟节拍)，单次模式*************************************************************************************/Swtmr2_Handle=xTimerCreate((const char* )"OneShotTimer",(TickType_t )5000,/* 定时器周期 5000(tick) */(UBaseType_t )pdFALSE,/* 单次模式 */(void* )2,/* 为每个计时器分配一个索引的唯一ID */(TimerCallbackFunction_t)Swtmr2_Callback); if(Swtmr2_Handle != NULL){/************************************************************************************ xTicksToWait:如果在调用xTimerStart()时队列已满，则以tick为单位指定调用任务应保持* 在Blocked(阻塞)状态以等待start命令成功发送到timer命令队列的时间。 * 如果在启动调度程序之前调用xTimerStart()，则忽略xTicksToWait。在这里设置等待时间为0.**********************************************************************************/ xTimerStart(Swtmr2_Handle,0); //开启周期定时器}
///vTaskDelete(AppTaskCreate_Handle); //删除AppTaskCreate任务taskEXIT_CRITICAL(); //退出临界区
}/************************************************************************ @ 函数名 ： Swtmr1_Callback* @ 功能说明： 软件定时器1 回调函数，打印回调函数信息&当前系统时间* 软件定时器请不要调用阻塞函数，也不要进行死循环，应快进快出* @ 参数 ： 无 * @ 返回值 ： 无**********************************************************************/
static void Swtmr1_Callback(void* parameter)
{ TickType_t tick_num1;TmrCb_Count1++; /* 每回调一次加一 */tick_num1 = xTaskGetTickCount(); /* 获取滴答定时器的计数值 */LED1_TOGGLE;printf("Swtmr1_Callback函数执行 %d 次\r\n", TmrCb_Count1);printf("滴答定时器数值=%d\r\n", tick_num1);
}/************************************************************************ @ 函数名 ： Swtmr2_Callback* @ 功能说明： 软件定时器2 回调函数，打印回调函数信息&当前系统时间* 软件定时器请不要调用阻塞函数，也不要进行死循环，应快进快出* @ 参数 ： 无 * @ 返回值 ： 无**********************************************************************/
static void Swtmr2_Callback(void* parameter)
{ TickType_t tick_num2;TmrCb_Count2++; /* 每回调一次加一 */tick_num2 = xTaskGetTickCount(); /* 获取滴答定时器的计数值 */printf("Swtmr2_Callback函数执行 %d 次\r\n", TmrCb_Count2);printf("滴答定时器数值=%d\r\n", tick_num2);
}/*********************************************************************** @ 函数名 ： LED_Task* @ 功能说明： LED_Task任务主体* @ 参数 ： * @ 返回值 ： 无********************************************************************/
static void LED_Task(void* parameter)
{ EventBits_t r_event; /* 定义一个事件接收变量 *//* 任务都是一个无限循环，不能返回 */while (1){/******************************************************************** 等待接收事件标志 * * 如果xClearOnExit设置为pdTRUE，那么在xEventGroupWaitBits()返回之前，* 如果满足等待条件（如果函数返回的原因不是超时），那么在事件组中设置* 的uxBitsToWaitFor中的任何位都将被清除。 * 如果xClearOnExit设置为pdFALSE，* 则在调用xEventGroupWaitBits()时，不会更改事件组中设置的位。** xWaitForAllBits如果xWaitForAllBits设置为pdTRUE，则当uxBitsToWaitFor中* 的所有位都设置或指定的块时间到期时，xEventGroupWaitBits()才返回。 * 如果xWaitForAllBits设置为pdFALSE，则当设置uxBitsToWaitFor中设置的任何* 一个位置1 或指定的块时间到期时，xEventGroupWaitBits()都会返回。 * 阻塞时间由xTicksToWait参数指定。 *********************************************************/r_event = xEventGroupWaitBits(Event_Handle, /* 事件对象句柄 */KEY1_EVENT|KEY2_EVENT,/* 接收线程感兴趣的事件 */pdTRUE, /* 退出时清除事件位 */pdTRUE, /* 满足感兴趣的所有事件 */portMAX_DELAY);/* 指定超时事件,一直等 */if((r_event & (KEY1_EVENT|KEY2_EVENT)) == (KEY1_EVENT|KEY2_EVENT)) {/* 如果接收完成并且正确 */printf ( "KEY1与KEY2都按下\r\n"); LED1_TOGGLE; //LED1 反转}elseprintf ( "事件错误！\r\n"); }
}/*********************************************************************** @ 函数名 ： KEY_Task* @ 功能说明： KEY_Task任务主体* @ 参数 ： * @ 返回值 ： 无********************************************************************/
static void KEY_Task(void* parameter)
{ /* 任务都是一个无限循环，不能返回 */while (1){if( Key_Scan(KEY1_GPIO_PORT,KEY1_PIN) == KEY_ON ) //如果KEY2被单击{printf ( "KEY1被按下\r\n" );/* 触发一个事件1 */xEventGroupSetBits(Event_Handle,KEY1_EVENT); }if( Key_Scan(KEY2_GPIO_PORT,KEY2_PIN) == KEY_ON ) //如果KEY2被单击{printf ( "KEY2被按下\r\n" ); /* 触发一个事件2 */xEventGroupSetBits(Event_Handle,KEY2_EVENT); }vTaskDelay(20); //每20ms扫描一次 }
}/************************************************************************ @ 函数名 ： BSP_Init* @ 功能说明： 板级外设初始化，所有板子上的初始化均可放在这个函数里面* @ 参数 ： * @ 返回值 ： 无*********************************************************************/
static void BSP_Init(void)
{/** STM32中断优先级分组为4，即4bit都用来表示抢占优先级，范围为：0~15* 优先级分组只需要分组一次即可，以后如果有其他的任务需要用到中断，* 都统一用这个优先级分组，千万不要再分组，切忌。*/NVIC_PriorityGroupConfig( NVIC_PriorityGroup_4 );/* LED 初始化 */LED_GPIO_Config();/* 串口初始化 */Debug_USART_Config();/* 按键初始化 */Key_GPIO_Config();
}/********************************END OF FILE****************************/
实验现象：
