Программирование ARM FreeRTOS: программные таймеры Mon, April 22 2024  

Поделиться

Нашли опечатку?

Пожалуйста, сообщите об этом - просто выделите ошибочное слово или фразу и нажмите Shift Enter.

FreeRTOS: программные таймеры Печать
Добавил(а) microsin   

Программный таймер FreeRTOS (или просто "таймер") позволяет автоматически выполнить функцию (callback таймера) в некоторый установленный момент в будущем. Время между моментом запуска таймера (вызов xTimerStart) и вызовом callback-функции таймера называется периодом таймера. По-простому, callback-функция таймера выполнится, когда истечет период таймера. Обратите внимание, что программный таймер перед использованием должен быть явным образом создан (вызовом xTimerCreate или xTimerCreateStatic).

Программные таймеры предназначены для реализации простых повторяющихся действий, либо для отслеживания интервалов времени, например таймаута операции.

Опции и конфигурационные константы FreeRTOS (макроопределения с префиксом config), упомянутые в этом описании, определены в заголовочном файле FreeRTOSConfig.h. Для того, чтобы API-функции таймеров были доступны, должна быть установлена в 1 опция конфигурации configUSE_TIMERS. Функционал программного таймера обеспечивает задача демона (служба) таймеров. Многие API-функции таймеров FreeRTOS посылают команды этой службе через очередь команд таймеров. Эта очередь приватна для ядра RTOS, и она недоступна напрямую для кода приложения. Длина очереди команд таймеров устанавливается конфигурационной константой configTIMER_QUEUE_LENGTH.

Что следует учитывать при внедрении программных таймеров. Функционал программного таймера легко использовать, но трудно сделать это эффективно. Реализация программного таймера во FreeRTOS не выполняет callback-функции в контексте прерывания и не потребляет процессорное время до момента истечения периода программного таймера, не добавляет лишней обработки в прерывание тика, и не прокручивает никакие структуры связанного списка когда прерывания запрещены.

Задача службы программных таймеров (главным образом) использует существующий функционал FreeRTOS, позволяя добавлять функционал таймера в приложение с минимальным влиянием на размер исполняемого кода приложения.

Важная информация для написания callback-функций таймера. Функции обратного вызова всех запущенных таймеров выполняются в одном контексте задачи службы таймера (timer service task). Поэтому важно понимать, что код callback-функций таймера не должен делать никаких блокировок. Например, callback-функция не должна вызывать vTaskDelay(), vTaskDelayUntil() или указывать ненулевое время блокировки при обращении к очереди или семафору.

[API-функции программных таймеров]

API-функции и типы программных таймеров определены в заголовочном файле timers.h. Здесь приведен краткий справочник по программным таймерам, полное описание и примеры использования см. в оригинале [1].

Функция Описание
xTimerGetTimerDaemonTaskHandle Возвратит дескриптор задачи, связанный с демоном программных таймеров (сервисом). Если установлена в 1 опция configUSE_TIMERS, то задача демона таймеров создается автоматически, когда запускается планировщик RTOS.
pcTimerGetName Возвратит понятное имя таймера, которое было присвоено в момент создания таймера. Имя возвращается в виде стандартной ASCIIZ-строки.
xTimerCreate Создает экземпляр нового программного таймера, и возвратит дескриптор, по которому к этому таймеру можно обращаться с помощью API-вызовов.
xTimerCreateStatic То же самое, что и xTimerCreate, отличие только в том, что память для служебных данных таймера выделяется и предоставляется пользователем, а не выделяется из RTOS.
xTimerIsTimerActive Опрашивает состояние таймера, и возвратит информацию о том, активен ли таймер, или он бездействует. Таймер считается бездействующим, если он создан, но не запущен, либо если это однократный таймер, у которого истек таймаут.
vTimerSetTimerID Установит идентификатор таймера. Идентификатор предназначен для случая, когда к нескольким таймерам присвоена одна и та же callback-функция, чтобы можно было определить, какому таймеру соответствует обратный вызов. Также через идентификатор можно сохранять данные в таймер, чтобы передавать их между вызовами callback-функции таймера.
pvTimerGetTimerID Возвратит идентификатор, присвоенный таймеру при его создании, либо при вызове функции vTimerSetTimerID.
vTimerSetReloadMode Обновит режим работы таймера. Режим определяет, будет ли таймер автоматически перезапускаемым или однократным.
xTimerStart Запуск программного таймера.
xTimerStartFromISR То же самое, что и xTimerStart, но этот вариант функции предназначен для вызова из тела обработчика прерывания (ISR).
xTimerStop Остановит таймер, который был ранее запущен командой xTimerStart.
xTimerStopFromISR То же самое, что и xTimerStop, но этот вариант функции предназначен для вызова из тела обработчика прерывания (ISR).
xTimerChangePeriod Изменит период времени таймера, который был ранее установлен при его создании функцией xTimerCreate (или xTimerCreateStatic).
xTimerChangePeriodFromISR То же самое, что и xTimerChangePeriod, но этот вариант функции предназначен для вызова из тела обработчика прерывания (ISR).
xTimerDelete Удалит таймер, который был ранее создан вызовом xTimerCreate (или xTimerCreateStatic). Обратите внимание, что когда удаляется таймер, память для которого была выделена статически пользователем (при использовании xTimerCreateStatic), эта память не может быть использована повторно, пока вызов функции xTimerIsTimerActive не покажет, что таймер находится в неактивном состоянии.
xTimerReset Перезапустит таймер, который был ранее создан вызовом xTimerCreate (или xTimerCreateStatic). Если таймер уже запущен и находится в активном состоянии, то xTimerReset приведет к тому, что отсчет времени таймером начнется заново. Если таймер бездействует, то вызов xTimerReset делает то же самое, что и xTimerStart.
xTimerResetFromISR То же самое, что и xTimerReset, но этот вариант функции предназначен для вызова из тела обработчика прерывания (ISR).
xTimerPendFunctionCall Используется для привязки выполнения функции к демону таймеров RTOS (сервисной задаче обслуживания таймеров). Чтобы xTimerPendFunctionCall была доступна, должны быть установлены в 1 обе опции INCLUDE_xTimerPendFunctionCall() и configUSE_TIMERS.
xTimerPendFunctionCallFromISR То же самое, что и xTimerPendFunctionCall, но этот вариант функции предназначен для вызова из тела обработчика прерывания (ISR).
xTimerGetPeriod Возвратит период программного таймера (в тиках RTOS).
xTimerGetExpiryTime Возвратит абсолютное время в тиках, на котором истечет таймаут программного таймера, и когда будет вызвана его callback-функция. Если значение, которое возвратила xTimerGetExpiryTime, меньше чем текущее абсолютное время, то задержка таймера истечет после того, как счетчик тиков переполнится и вернется к 0. Переполнения тиков обрабатываются самой RTOS, поэтому callback-функция таймера все равно выполнится в правильное время, несмотря на переполнение счетчика тиков системы.

[Ссылки]

1. FreeRTOS Software Timers site:freertos.org.
2FreeRTOS xTimerCreate.

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Top of Page