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標(biāo)題: STM32F03C8T6實現(xiàn)軟件定時器--進行任務(wù)調(diào)度 [打印本頁]

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作者: yrx0203    時間: 2025-3-21 10:06
標(biāo)題: STM32F03C8T6實現(xiàn)軟件定時器--進行任務(wù)調(diào)度
背景：        最近做項目，需要快速開發(fā)和節(jié)省資源。考慮基于單片機的硬件定時器實現(xiàn)“軟件定時器的功能”，最終實現(xiàn)任務(wù)調(diào)度。
代碼移植思路：
        1）開1個定時器，配置該定時器1ms溢出1次，每溢出1次，某個標(biāo)志位就自增一次；
        2）然后移植下列代碼，就能實現(xiàn)軟件定時器功能了。



代碼如下：
1)cubemx配置時鐘
2）cubemx配置定時器




設(shè)計要求：主頻72MHZ，軟件定時器的時基為1ms;
定時器參數(shù)解讀：
(1)psc:7199
72M/（7199+1）= 10000HZ;
(2)per:9
(9+1)/10000=1/1000,即1ms定時器溢出一次
除此之外還做了串口，can,pwm等功能，但是和本篇文章的主題無關(guān)。所以不描述。

（3）生成代碼





4）移植軟件定時器代碼
在生成的hal庫代碼中添加軟件邏輯實現(xiàn)軟件定時器
涉4個文件：
1.SoftTimer.c實現(xiàn)軟件定時器的框架
2.SoftTimer.h用于聲明函數(shù)和變量
3.tim.c,在里面添加定時器中斷服務(wù)函數(shù)
4.main.c實現(xiàn)功能接口的測試

1. /* soft_timer.c/h  3.0 */
   
2. 
   
3. #include "SoftTimer.h"
   
4. #include "stdio.h"
   
5. 
   
6. 
   
7. static volatile uint32_t tickCnt = 0;           //Èí¼þ¶¨Ê±Æ÷ʱÖÓ½ÚÅÄ
   
8. 
   
9. static softTimer timer[TIMER_NUM];        //Èí¼þ¶¨Ê±Æ÷Êý×é
   
10. 
    
11. /*****************************************************
    
12. * function: ¸üÐÂʱÖÓ½ÚÅÄ
    
13. * param:   
    
14. * return:   
    
15. * note:     ÐèÔÚ¶¨Ê±Æ÷ÖжÏÄÚÖ´ÐÐ
    
16. ******************************************************/
    
17. void tickCnt_Update(void)
    
18. {
    
19.         tickCnt++;
    
20. }
    
21. 
    
22. /*****************************************************
    
23. * function: »ñȡʱÖÓ½ÚÅÄ
    
24. * param:   
    
25. * return:   Ê±ÖÓ½ÚÅÄ
    
26. * note:     
    
27. ******************************************************/
    
28. uint32_t tickCnt_Get(void)
    
29. {
    
30.   return tickCnt;
    
31. }
    
32. 
    
33. /*****************************************************
    
34. * function: Èí¼þ¶¨Ê±Æ÷³õʼ»¯
    
35. * param:   
    
36. * return:   
    
37. * note:     
    
38. ******************************************************/
    
39. void softTimer_Init(void)
    
40. {
    
41.         uint16_t i;
    
42.        
    
43.         for(i=0; i<TIMER_NUM; i++) {
    
44.                 timer[i].state = SOFT_TIMER_STOPPED;
    
45.                 timer[i].mode = MODE_ONE_SHOT;
    
46.                 timer[i].match = 0;
    
47.                 timer[i].period = 0;
    
48.                 timer[i].cb = NULL;
    
49.                 timer[i].argv = NULL;
    
50.                 timer[i].argc = 0;
    
51.         }
    
52. }
    
53. 
    
54. /*****************************************************
    
55. * function: »ñÈ¡Èí¼þ¶¨Ê±Æ÷״̬
    
56. * param:    Èí¼þ¶¨Ê±Æ÷ID
    
57. * return:   ¶¨Ê±Æ÷״̬
    
58. * note:     
    
59. ******************************************************/
    
60. uint8_t softTimer_GetState(uint16_t id)
    
61. {
    
62.         return timer[id].state;
    
63. }
    
64. 
    
65. /*****************************************************
    
66. * function: Æô¶¯Èí¼þ¶¨Ê±Æ÷
    
67. * param1:   Èí¼þ¶¨Ê±Æ÷ID
    
68. * param2:   ¶¨Ê±Æ÷ģʽ
    
69. * param3:   ÑÓʱʱ¼ä(¶ÔÖÜÆÚ¶¨Ê±Æ÷£¬ÒàÊÇÖÜÆÚʱ¼ä)£¬µ¥Î»TIME_BASE_MS
    
70. * param4:   »Øµ÷º¯ÊýÖ¸Õë
    
71. * param5:   »Øµ÷º¯Êý²ÎÊý£º²ÎÊýÖ¸Õë
    
72. * param6:   »Øµ÷º¯Êý²ÎÊý£º²ÎÊý³¤¶È
    
73. * return:   
    
74. * note:     
    
75. ******************************************************/
    
76. void softTimer_Start(uint16_t id, tmrMode mode, uint32_t delay, callback *cb, void *argv, uint16_t argc)
    
77. {
    
78.         assert_param(id < TIMER_NUM);
    
79.         assert_param(mode == MODE_ONE_SHOT || mode == MODE_PERIODIC);
    
80.        
    
81.         timer[id].match = tickCnt_Get() + delay;
    
82.         timer[id].period = delay;
    
83.         timer[id].state = SOFT_TIMER_RUNNING;
    
84.         timer[id].mode = mode;
    
85.         timer[id].cb = cb;
    
86.         timer[id].argv = argv;
    
87.         timer[id].argc = argc;
    
88. }
    
89. 
    
90. /*****************************************************
    
91. * function: Í£Ö¹Èí¼þ¶¨Ê±Æ÷
    
92. * param:    Èí¼þ¶¨Ê±Æ÷ID
    
93. * return:   
    
94. * note:     
    
95. ******************************************************/
    
96. void softTimer_Stop(uint16_t id)
    
97. {
    
98.         assert_param(id < TIMER_NUM);
    
99.         timer[id].state = SOFT_TIMER_STOPPED;
    
100. }
     
101. 
     
102. /*****************************************************
     
103. * function: ¸üÐÂÈí¼þ¶¨Ê±Æ÷״̬
     
104. * param:   
     
105. * return:   
     
106. * note:     
     
107. ******************************************************/
     
108. void softTimer_Update(void)
     
109. {
     
110.         uint16_t i;
     
111.        
     
112.         for(i=0; i<TIMER_NUM; i++) {
     
113.           switch (timer[i].state) {
     
114.       case SOFT_TIMER_STOPPED:
     
115.                           break;
     
116.                
     
117.                   case SOFT_TIMER_RUNNING:
     
118.                           if(timer[i].match <= tickCnt_Get()) {
     
119.                                   timer[i].state = SOFT_TIMER_TIMEOUT;
     
120.                                         timer[i].cb(timer[i].argv, timer[i].argc);       //Ö´Ðлص÷º¯Êý
     
121.                           }
     
122.                           break;
     
123.                        
     
124.                   case SOFT_TIMER_TIMEOUT:
     
125.                                 if(timer[i].mode == MODE_ONE_SHOT) {
     
126.                             timer[i].state = SOFT_TIMER_STOPPED;
     
127.                                 } else {
     
128.                                         timer[i].match = tickCnt_Get() + timer[i].period;
     
129.                                         timer[i].state = SOFT_TIMER_RUNNING;
     
130.                                 }
     
131.                           break;
     
132.                
     
133.                   default:
     
134.                           //printf("timer[%d] state error!\r\n", i);
     
135.                           break;
     
136.           }
     
137.   }
     
138. }

復(fù)制代碼

1. /* soft_timer.h/h  3.0 */
   
2. 
   
3. #ifndef _SOFT_TIMER_H
   
4. #define _SOFT_TIMER_H
   
5. 
   
6. #include "stdint.h"
   
7. 
   
8. 
   
9. /* ������ʱ��ʱ�ӽ��ĵ�λ */
   
10. #define TIME_BASE_MS                                  1    //1ms
    
11. 
    
12. /* ������ʱ������ */
    
13. #define TIMER_NUM                   10
    
14. 
    
15. /* ��ʱ��ID */
    
16. #define TASK0            0
    
17. #define TASK1            1
    
18. #define TASK2            2
    
19. #define TASK3            3
    
20. #define TASK3            4
    
21. #define TASK3            5
    
22. #define TASK3            6
    
23. #define TASK3            7
    
24. #define TASK3            8
    
25. #define TASK3            9
    
26. 
    
27. typedef void callback(void *argv, uint16_t argc);
    
28. 
    
29. typedef struct softTimer {
    
30.         uint8_t state;           //״̬
    
31.         uint8_t mode;            //ģʽ
    
32.         uint32_t match;          //����ʱ��
    
33.         uint32_t period;         //��ʱ����
    
34.         callback *cb;            //�ص�����ָ��
    
35.         void *argv;              //����ָ��
    
36.         uint16_t argc;           //��������
    
37. }softTimer;
    
38. 
    
39. typedef enum tmrState {
    
40.         SOFT_TIMER_STOPPED = 0,  //ֹͣ
    
41.         SOFT_TIMER_RUNNING,      //����
    
42.         SOFT_TIMER_TIMEOUT       //��ʱ
    
43. }tmrState;
    
44. 
    
45. typedef enum tmrMode {
    
46.         MODE_ONE_SHOT = 0,       //����ģʽ
    
47.         MODE_PERIODIC,           //����ģʽ
    
48. }tmrMode;
    
49. 
    
50. 
    
51. void tickCnt_Update(void);
    
52. uint32_t tickCnt_Get(void);
    
53. void softTimer_Init(void);
    
54. uint8_t softTimer_GetState(uint16_t id);
    
55. void softTimer_Start(uint16_t id, tmrMode mode, uint32_t delay, callback *cb, void *argv, uint16_t argc);
    
56. void softTimer_Stop(uint16_t id);
    
57. void softTimer_Update(void);
    
58. 
    
59. #endif //_SOFT_TIMER_H

復(fù)制代碼

1. ## tim.c里添加定時器中斷服務(wù)函數(shù)
   
2. 
   
3. ***
   
4. ```c
   
5. /* USER CODE BEGIN 1 */
   
6. //實現(xiàn)軟件定時器
   
7. void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
   
8. {
   
9.   tickCnt_Update();//每1毫秒觸發(fā)一次定時器中斷，所以每1ms記錄一次
   
10. }
    
11. /* USER CODE END 1 */

復(fù)制代碼

1. ## main.c中添加三行代碼以及實現(xiàn)User_config_task_for_sort_timer(); Task_for_User_Uart_handle()是我實現(xiàn)的串口回環(huán)測試，可以不添加
   
2. 
   
3. ***
   
4. 
   
5. ```c
   
6. int main(void)
   
7. {
   
8.   /* USER CODE BEGIN 1 */
   
9. 
   
10.   /* USER CODE END 1 */
    
11. 
    
12.   /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
    
13. 
    
14.   /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
    
15.   HAL_Init();
    
16. 
    
17.   /* USER CODE BEGIN Init */
    
18. 
    
19.   /* USER CODE END Init */
    
20. 
    
21.   /* Configure the system clock */
    
22.   SystemClock_Config();
    
23. 
    
24.   /* USER CODE BEGIN SysInit */
    
25. 
    
26.   /* USER CODE END SysInit */
    
27. 
    
28.   /* Initialize all configured peripherals */
    
29.   MX_GPIO_Init();
    
30.   MX_DMA_Init();
    
31.   MX_CAN_Init();
    
32.   MX_USART1_UART_Init();
    
33.   MX_USART2_UART_Init();
    
34.   MX_USART3_UART_Init();
    
35.   MX_I2C1_Init();
    
36.   MX_TIM4_Init();
    
37.   MX_TIM2_Init();//打開定時器2，目的是應(yīng)用于軟件定時器
    
38.   /* USER CODE BEGIN 2 */
    
39.   HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);//使能定時器----一定要開，否則無法使用
    
40.   User_config_UART_DMA();
    
41.   HAL_UART_Transmit(&huart1, "MCU_RESET\r\n", strlen("MCU_RESET\r\n"), 100);
    
42.   User_config_task_for_sort_timer();//這里實現(xiàn)了軟件定時器掛載的任務(wù)
    
43. 
    
44.   /* USER CODE END 2 */
    
45.   /* Infinite loop */
    
46.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
    
47.   while (1)
    
48.   {
    
49.     /* USER CODE END WHILE */
    
50.     /* USER CODE BEGIN 3 */
    
51.     softTimer_Update();//實現(xiàn)任務(wù)調(diào)度
    
52.   }
    
53.   /* USER CODE END 3 */
    
54. }
    
55. 
    
56. void User_config_task_for_sort_timer()
    
57. {
    
58.     softTimer_Start(TASK0, MODE_PERIODIC, 1000, stringPrint, 0, 0); //啟動軟件定時器
    
59.    // softTimer_Start(TASK1, MODE_PERIODIC, 10, Task_for_User_Uart_handle, 0, 0); //10ms解析一次串口，用于串口回顯測試
    
60. }
    
61. 
    
62. void stringPrint(void *argv, uint16_t argc)
    
63. {
    
64.   HAL_UART_Transmit(&huart1, "111111\r\n", strlen("111111\r\n"), 100);
    
65. 
    
66. }

復(fù)制代碼

時間間隔約為1S；

以上是基于hal庫的代碼；
參考代碼是基于標(biāo)準(zhǔn)庫的，代碼：參考https://blog.csdn.net/qq_26904271/article/details/83833168

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作者: GlenXu    時間: 2025-4-1 11:49


看上去有點復(fù)雜，但思路還是不錯的。我做過類似的，但用的是SWITCH做調(diào)度的，有點過于簡單

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