1、簡介 這裡先介紹下軟體定時器和硬體定時器的區別 硬體定時器： CPU內部自帶的定時器模塊，通過初始化、配置可以實現定時，定時時間到以後就會執行相應的定時器中斷處理函數。硬體定時器一般都帶有其它功能，比如PWM輸出、輸入捕獲等等功能。但是缺點是硬體定時器數量少！！ 軟體定時器： 軟體定時器允許設置 ...
1、簡介
這裡先介紹下軟體定時器和硬體定時器的區別
硬體定時器：
CPU內部自帶的定時器模塊，通過初始化、配置可以實現定時，定時時間到以後就會執行相應的定時器中斷處理函數。硬體定時器一般都帶有其它功能，比如PWM輸出、輸入捕獲等等功能。但是缺點是硬體定時器數量少！！
軟體定時器：
軟體定時器允許設置一段時間，當設置的時間到達之後就執行指定的功能函數，被定時器調用的這個功能函數叫做定時器的回調函數。回調函數的兩次執行間隔叫做定時器的定時周期，簡而言之，當定時器的定時周期到了以後就會執行回調函數。
在FreeRTOS中有專門的軟體定時器功能，我們可以在MCU中簡單的是實現“軟體定時器”如下：
void timer_1000ms(void) { printf("timer_1000ms\r\n"); } /*systick_ms在硬體定時器中每1ms加1*/ int main(void) { static timer_tick = 0; timer_tick = systick_ms; while() { if((systick_ms-timer_tick)>1000) { timer_tick = systick_ms; timer_1000ms(); } } }
這就是簡單的軟體定時器，是的，這就是特別簡潔版本的軟體定時器。當然它是有缺點的，比如systick_ms每1ms加1，所以軟體定時器的精度是ms為單位的，並且如果while(1)中有其他代碼阻塞，軟體定時器也會跟著阻塞的。
這個簡單的軟體定時器畢竟很"簡陋"，大家可以自行封裝豐富一下，或者參考已經有的開源方案：MultiTimer，一款可無限擴展的軟體定時器。
MultiTimer 是一個軟體定時器擴展模塊，可無限擴展你所需的定時器任務，取代傳統的標誌位判斷方式， 更優雅更便捷地管理程式的時間觸發時序。
開源地址：https://github.com/0x1abin/MultiTimer
2、MultiTimer
MultiTimer的設計比較簡潔，只有2個文件，並且只有4個函數，總共82行代碼，稍微花一點功夫就可以理解明白。
移植步驟
- 配置系統時間基準介面，安裝定時器驅動
uint64_t PlatformTicksGetFunc(void) { /* Platform implementation */ } MultiTimerInstall(PlatformTicksGetFunc);
-
實例化一個定時器對象
MultiTimer timer1;
- 設置定時時間，超時回調處理函數， 用戶上下指針，啟動定時器
int MultiTimerStart(&timer1, uint64_t timing, MultiTimerCallback_t callback, void* userData);
- 在主迴圈調用定時器後臺處理函數
int main(int argc, char *argv[]) { ... while (1) { ... MultiTimerYield(); } }
具體就不做手把手教程如何移植了，在STM32F207移植好的工程開源地址：
開源地址：https://github.com/strongercjd/STM32F207VCT6/tree/master/23-Timer-MultiTimer
下麵分析一下MultiTimer在移植的第一步，配置系統時間基準介面，安裝定時器驅動
uint64_t PlatformTicksGetFunc(void) { /* Platform implementation */ } MultiTimerInstall(PlatformTicksGetFunc);
看一下MultiTimerInstall函數原型
typedef uint64_t (*PlatformTicksFunction_t)(void); static PlatformTicksFunction_t platformTicksFunction = NULL; int MultiTimerInstall(PlatformTicksFunction_t ticksFunc) { platformTicksFunction = ticksFunc; return 0; }
這其實就是函數指針實現的回調函數，具體詳解看之前的文章《回調函數》，其實就是給MultiTimer提供一個計數器。
除去回調函數，該開源項目還是單鏈表的很好的示例，學習數據結構是比較乏味的，這個開源項目是單鏈表很好的應用落地，不太懂的同學可以學習下。
下麵摘取一下部分代碼
鏈表的刪除
for (; *nextTimer; nextTimer = &(*nextTimer)->next) { if (timer == *nextTimer) { *nextTimer = timer->next; /* remove from list */ break; } }
插入鏈表
for (nextTimer = &timerList;; nextTimer = &(*nextTimer)->next) { if (!*nextTimer) { timer->next = NULL; *nextTimer = timer; break; } if (timer->deadline < (*nextTimer)->deadline) { timer->next = *nextTimer; *nextTimer = timer; break; } }
遍歷鏈表
MultiTimer* entry = timerList; for (; entry; entry = entry->next) { /* Sorted list, just process with the front part. */ if (platformTicksFunction() < entry->deadline) { return (int)(entry->deadline - platformTicksFunction()); } /* remove expired timer from list */ timerList = entry->next; /* call callback */ if (entry->callback) { entry->callback(entry, entry->userData); } }
這篇文章不會詳細講解鏈表的操作，不懂的同學可以看之前文章《鏈表在STM32中的應用》。
當然MultiTimer也是有缺點的，比如一個定時器是1000ms，另一個定時器是500ms，調度時就會衝突，也沒有定時器調度搶占，會隨著其他代碼的阻塞而阻塞。這種類似的問題不再詳述，大家使用的時候多測測就好。
3、任務調度
看了上面的操作，如果我們不叫軟體定時器，叫它“任務”，是不是和FreeRTOS任務類似，感覺高端一些，甚至這篇文章標題可以修改為《一篇文章教你實現操作系統》，開個歡笑，不做標題黨。
有些項目實時性要求高，需要任務搶占，所以需要使用FreeRTOS這樣的操作系統，但它資源占用比例過大，不利於項目開發，在一般的小項目中也用不到RTOS的太多功能，使用上面的思路，你可以把每個任務設置不同的間隔時間周期性調用，如果有實時性要求很高的事件，就通過中斷處理。
當然也可以使用開頭的粗糙方法
if((systick_ms-timer_tick)>1000) { timer_tick = systick_ms; timer_1000ms(); }
這樣功能是可以實現的，但沒有模塊化，不利於代碼的維護。我們可以借鑒MultiTimer思路封裝一下軟體介面。
並且，如果你的項目中，任務的個數是固定不變的，可以將MultiTimer中的鏈表拿掉，直接使用全局變數就可以，如果有額外的時間模仿FreeRTOS實現一些信號量，對列等，這就是自己的OS(無搶占)啊。(當然這屬於重覆造輪子，但對一些公司來講，有適合自己業務的，最精簡的代碼框架是很有必要的)。
我簡單粗糙的實現了一個，有興趣的可以看一下
開源地址：https://github.com/strongercjd/STM32F207VCT6/tree/master/41-SoftwareTask
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