标题: STM32F03C8T6实现软件定时器--进行任务调度 [打印本页]
作者: yrx0203    时间: 2025-3-21 10:06
标题: STM32F03C8T6实现软件定时器--进行任务调度
背景：        最近做项目，需要快速开发和节省资源。考虑基于单片机的硬件定时器实现“软件定时器的功能”，最终实现任务调度。
代码移植思路：
        1）开1个定时器，配置该定时器1ms溢出1次，每溢出1次，某个标志位就自增一次；
        2）然后移植下列代码，就能实现软件定时器功能了。



代码如下：
1)cubemx配置时钟
2）cubemx配置定时器




设计要求：主频72MHZ，软件定时器的时基为1ms;
定时器参数解读：
(1)psc:7199
72M/（7199+1）= 10000HZ;
(2)per:9
(9+1)/10000=1/1000,即1ms定时器溢出一次
除此之外还做了串口，can,pwm等功能，但是和本篇文章的主题无关。所以不描述。

（3）生成代码





4）移植软件定时器代码
在生成的hal库代码中添加软件逻辑实现软件定时器
涉4个文件：
1.SoftTimer.c实现软件定时器的框架
2.SoftTimer.h用于声明函数和变量
3.tim.c,在里面添加定时器中断服务函数
4.main.c实现功能接口的测试



  1. /* soft_timer.c/h  3.0 */

  3. #include "SoftTimer.h"
  4. #include "stdio.h"


  7. static volatile uint32_t tickCnt = 0;           //Èí¼þ¶¨Ê±Æ÷ʱÖÓ½ÚÅÄ

  9. static softTimer timer[TIMER_NUM];        //Èí¼þ¶¨Ê±Æ÷Êý×é

  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. }

  22. /*****************************************************
  23. * function: »ñȡʱÖÓ½ÚÅÄ
  24. * param:   
  25. * return:   Ê±ÖÓ½ÚÅÄ
  26. * note:     
  27. ******************************************************/
  28. uint32_t tickCnt_Get(void)
  29. {
  30.   return tickCnt;
  31. }

  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. }

  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. }

  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. }

  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. }

  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. }
复制代码




  1. /* soft_timer.h/h  3.0 */

  3. #ifndef _SOFT_TIMER_H
  4. #define _SOFT_TIMER_H

  6. #include "stdint.h"


  9. /* ������ʱ��ʱ�ӽ��ĵ�λ */
  10. #define TIME_BASE_MS                                  1    //1ms

  12. /* ������ʱ������ */
  13. #define TIMER_NUM                   10

  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

  27. typedef void callback(void *argv, uint16_t argc);

  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;

  39. typedef enum tmrState {
  40.         SOFT_TIMER_STOPPED = 0,  //ֹͣ
  41.         SOFT_TIMER_RUNNING,      //����
  42.         SOFT_TIMER_TIMEOUT       //��ʱ
  43. }tmrState;

  45. typedef enum tmrMode {
  46.         MODE_ONE_SHOT = 0,       //����ģʽ
  47.         MODE_PERIODIC,           //����ģʽ
  48. }tmrMode;


  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);

  59. #endif //_SOFT_TIMER_H
复制代码
  1. ## tim.c里添加定时器中断服务函数

  3. ***
  4. ```c
  5. /* USER CODE BEGIN 1 */
  6. //实现软件定时器
  7. void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
  8. {
  9.   tickCnt_Update();//每1毫秒触发一次定时器中断，所以每1ms记录一次
  10. }
  11. /* USER CODE END 1 */
复制代码
  1. ## main.c中添加三行代码以及实现User_config_task_for_sort_timer(); Task_for_User_Uart_handle()是我实现的串口回环测试，可以不添加

  3. ***

  5. ```c
  6. int main(void)
  7. {
  8.   /* USER CODE BEGIN 1 */

  10.   /* USER CODE END 1 */

  12.   /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  14.   /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  15.   HAL_Init();

  17.   /* USER CODE BEGIN Init */

  19.   /* USER CODE END Init */

  21.   /* Configure the system clock */
  22.   SystemClock_Config();

  24.   /* USER CODE BEGIN SysInit */

  26.   /* USER CODE END SysInit */

  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();//打开定时器2，目的是应用于软件定时器
  38.   /* USER CODE BEGIN 2 */
  39.   HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);//使能定时器----一定要开，否则无法使用
  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();//这里实现了软件定时器挂载的任务

  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();//实现任务调度
  52.   }
  53.   /* USER CODE END 3 */
  54. }

  56. void User_config_task_for_sort_timer()
  57. {
  58.     softTimer_Start(TASK0, MODE_PERIODIC, 1000, stringPrint, 0, 0); //启动软件定时器
  59.    // softTimer_Start(TASK1, MODE_PERIODIC, 10, Task_for_User_Uart_handle, 0, 0); //10ms解析一次串口，用于串口回显测试
  60. }

  62. void stringPrint(void *argv, uint16_t argc)
  63. {
  64.   HAL_UART_Transmit(&huart1, "111111\r\n", strlen("111111\r\n"), 100);

  66. }
复制代码





时间间隔约为1S；

以上是基于hal库的代码；
参考代码是基于标准库的，代码：参考https://blog.csdn.net/qq_26904271/article/details/83833168

作者: GlenXu    时间: 2025-4-1 11:49
本帖最后由 GlenXu 于 2025-4-24 09:03 编辑

看上去有点复杂，但思路还是不错的。我做过类似的，但用的是SWITCH做调度的，有点过于简单




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