基本概念

软件定时器的回调函数类似硬件的中断服务函数，所以，回调函数也要快进快出，而且回调函数中不能有任何阻塞任务运行的情况，例如不可以使用vTaskDelay()
FreeRTOS 提供的软件定时器支持单次模式和周期模式
FreeRTOS 通过一个 prvTimerTask 任务（也叫守护任务 Daemon）管理软定时器
只有设置 FreeRTOSConfig.h 中的宏定义 **configUSE_TIMERS **设置为 1 ，将相关代码编译进来
以系统节拍周期为计时单位
定时器消息队列的长度由宏 configTIMER_QUEUE_LENGTH 定义，
FreeRTOS 是采用队列的方式发送一个消息给软件定时器任务，任务被唤醒从而执行接收到的命令
软件定时器任务是在系统开始调度（vTaskStartScheduler()函数）的时候就被创建的

注意事项

软件定时器的回调函数中应快进快出，绝对不允许使用任何可能引软件定时器起任务挂起或者阻塞的 API 接口，在回调函数中也绝对不允许出现死循环。
软件定时器使用了系统的一个队列和一个任务资源，软件定时器任务的优先级默认为 configTIMER_TASK_PRIORITY，为了更好响应，该优先级应设置为所有任务中最高的优先级。
创建单次软件定时器，该定时器超时执行完回调函数后，系统会自动删除该软件定时器，并回收资源。
定时器任务的堆栈大小默认为 configTIMER_TASK_STACK_DEPTH 个字节。

控制块

typedef struct tmrTimerControl
{const char             *pcTimerName;       /*软件定时器名字 */ListItem_t              xTimerListItem;     /*软件定时器列表项 */TickType_t             xTimerPeriodInTicks;/*件 定时 器的周 期 */UBaseType_t              uxAutoReload;       /*pdFalse，那么创建的软件定时器工作模式是单次模式，否则为周期模式。*/void                  *pvTimerID;         /*软件定时器 ID*/TimerCallbackFunction_t pxCallbackFunction; /*回调函数 */#if( configUSE_TRACE_FACILITY == 1 )UBaseType_t          uxTimerNumber;      /*<< An ID assigned by trace tools such as FreeRTOS+Trace */#endif#if( ( configSUPPORT_STATIC_ALLOCATION == 1 ) && ( configSUPPORT_DYNAMIC_ALLOCATION == 1 ) )uint8_t            ucStaticallyAllocated; /*标记定时器使用的内存，删除时判断是否需要释放内存 */#endif
} xTIMER;

回调函数格式

typedef void (*TimerCallbackFunction_t)( TimerHandle_t xTimer );

定时器句柄

typedef xTIMER Timer_t;

函数接口

软件定时器创建函数 xTimerCreate()

TimerHandle_t xTimerCreate(  const char * const pcTimerName,//软件定时器名字const TickType_t xTimerPeriodInTicks,//软件定时器的周期const UBaseType_t uxAutoReload,//pdTRUE周期模式，pdFALSE 单次模式void * const pvTimerID,//软件定时器 IDTimerCallbackFunction_t pxCallbackFunction ) //定时器的回调函数 typedef void (*TimerCallbackFunction_t)( TimerHandle_t xTimer );

软件定时器启动函数xTimerStart()

普通版


#define xTimerStart( xTimer, xTicksToWait ) xTimerGenericCommand( ( xTimer ), tmrCOMMAND_START, ( xTaskGetTickCount() ), NULL, ( xTicksToWait ) )BaseType_t xTimerGenericCommand( TimerHandle_t xTimer, const BaseType_t xCommandID, const TickType_t xOptionalValue, BaseType_t * const pxHigherPriorityTaskWoken, const TickType_t xTicksToWait )//xCommandID 可选项
#define tmrCOMMAND_EXECUTE_CALLBACK_FROM_ISR    ( ( BaseType_t ) -2 )
#define tmrCOMMAND_EXECUTE_CALLBACK             ( ( BaseType_t ) -1 )
#define tmrCOMMAND_START_DONT_TRACE             ( ( BaseType_t ) 0 )
#define tmrCOMMAND_START                        ( ( BaseType_t ) 1 )
#define tmrCOMMAND_RESET                        ( ( BaseType_t ) 2 )
#define tmrCOMMAND_STOP                         ( ( BaseType_t ) 3 )
#define tmrCOMMAND_CHANGE_PERIOD                ( ( BaseType_t ) 4 )
#define tmrCOMMAND_DELETE                       ( ( BaseType_t ) 5 )#define tmrFIRST_FROM_ISR_COMMAND               ( ( BaseType_t ) 6 )
#define tmrCOMMAND_START_FROM_ISR               ( ( BaseType_t ) 6 )
#define tmrCOMMAND_RESET_FROM_ISR               ( ( BaseType_t ) 7 )
#define tmrCOMMAND_STOP_FROM_ISR                ( ( BaseType_t ) 8 )
#define tmrCOMMAND_CHANGE_PERIOD_FROM_ISR       ( ( BaseType_t ) 9 )

参数	说明
xTimer	待启动的定时器
xTicksToWait	户指定超时阻塞时间
返回值	如果启动命令无法成功地发送到定时器命令队列则返回 pdFAILE，成功发送则返回pdPASS。

中断版

#define xTimerStartFromISR( xTimer, pxHigherPriorityTaskWoken ) xTimerGenericCommand( ( xTimer ), tmrCOMMAND_START_FROM_ISR, ( xTaskGetTickCountFromISR() ), ( pxHigherPriorityTaskWoken ), 0U )

参数	说明
xTimer	待启动的定时器
pxHigherPriorityTaskWoken	定时器守护任务的大部分时间都在阻塞态等待定时器命令队列的命令。调用函数 xTimerStartFromISR()将会往定时器的命令队列发送一个启动命令，这很有可能将定时器任务从阻塞态移除。如果调用函数xTimerStartFromISR()让定时器任务脱离阻塞态，且定时器守护任务的优先级大于或者等于当前被中断的任务的优先级，那么pxHigherPriorityTaskWoken 的值会在函数xTimerStartFromISR()内部设置为 pdTRUE，然后在中断退出之前执行一次上下文切换
返回值	如果启动命令无法成功地发送到定时器命令队列则返回 pdFAILE，成功发送则返回pdPASS。

软件定时器停止函数

普通版xTimerStop()

BaseType_t xTimerStop( TimerHandle_t xTimer, TickType_t xBlockTime );#define xTimerStop( xTimer, xTicksToWait ) xTimerGenericCommand( ( xTimer ), tmrCOMMAND_STOP, 0U, NULL, ( xTicksToWait ) )

参数	说明
xTimer	软件定时器句柄。
xBlockTime	用户指定超时时间，单位为系统节拍周期(即 tick)。如果在 FreeRTOS 调度器开启之前调用 xTimerStart()，形参将不起作用。
返回值	如果启动命令在超时时间之前无法成功地发送到定时器命令队列则返回 pdFAILE，成功发送则返回 pdPASS。

中断版

BaseType_t xTimerStopFromISR(TimerHandle_t xTimer,BaseType_t *pxHigherPriorityTaskWoken);#define xTimerStopFromISR( xTimer, pxHigherPriorityTaskWoken ) xTimerGenericCommand( ( xTimer ), tmrCOMMAND_STOP_FROM_ISR, 0, ( pxHigherPriorityTaskWoken ), 0U )

参数	说明
xTimer	软件定时器句柄。
pxHigherPriorityTaskWoken	定时器守护任务的大部分时间都在阻塞态等待定时器命令队列的命令。调用函数 xTimerStopFromISR()将会往定时器的命令队列发送一个停止命令，这很有可能会将定时器任务从阻塞态移除。如果调用函数xTimerStopFromISR()让定时器任务脱离阻塞态，且定时器守护任务的优先级大于或者等于当前被中断的任务的优先级，那么 pxHigherPriorityTaskWoken 的值会在函数xTimerStopFromISR()内部设置为 pdTRUE，然后在中断退出之前执行一次上下文切换。
返回值	如果停止命令在超时时间之前无法成功地发送到定时器命令队列则返回 pdFAILE，成功发送则返回 pdPASS。

软件定时器删除函数 xTimerDelete()

#define xTimerDelete( xTimer, xTicksToWait ) \xTimerGenericCommand( ( xTimer ), \tmrCOMMAND_DELETE, \0U, NULL, ( xTicksToWait ) )

参数	说明
xTimer	软件定时器句柄。
xBlockTime	用户指定的超时时间，单位为系统节拍周期(即 tick)，如果在 FreeRTOS调度器开启之前调用 xTimerStart()，该形参将不起作用。
返回值	如果删除命令在超时时间之前无法成功地发送到定时器命令队列则返回 pdFAILE，成功发送则返回 pdPASS。

示例

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include<bsp_key.h>
#include "semphr.h"
#include <stdio.h>#include<timers.h>
/* USER CODE END Includes *//* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD *//* USER CODE END PTD *//* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
/* USER CODE END PD *//* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM *//* USER CODE END PM *//* Private variables ---------------------------------------------------------*//* USER CODE BEGIN PV *//* USER CODE END PV *//* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
/* USER CODE BEGIN PFP *//* USER CODE END PFP *//* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */
//任务句柄
static TaskHandle_t send_Task_Handle = NULL;
static TaskHandle_t recv_Task_Handle = NULL;
//信号量句柄
static SemaphoreHandle_t xsem=NULL;
//互斥量句柄
static SemaphoreHandle_t xlock=NULL;
//软件定时器句柄
static TimerHandle_t timer=NULL;//接收信号任务
static void recv_Task(void * param)
{uint32_t data1;while (1){//接收信号if(pdTRUE==xSemaphoreTake(xsem,portMAX_DELAY)){//串口临界资源加锁xSemaphoreTake(xlock,portMAX_DELAY );printf("take sem\r\n");//串口临界资源解锁xSemaphoreGive(xlock);HAL_GPIO_TogglePin(LED0_GPIO_Port, LED0_Pin);}}}//发送信号任务
static void send_Task(void * param)
{uint32_t data1=10;while (1){//键盘扫描if(Key_Scan(KEY1_GPIO_Port,KEY1_Pin)==KEY_ON){//发送信号xSemaphoreGive(xsem);//串口临界资源加锁xSemaphoreTake(xlock,portMAX_DELAY );printf("give sem\r\n");//串口临界资源解锁xSemaphoreGive(xlock);}vTaskDelay(100);}}static void TimerCallbackLed( TimerHandle_t xTimer )
{HAL_GPIO_TogglePin(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin);
}/* USER CODE END 0 *//*** @brief  The application entry point.* @retval int*/
int main(void)
{/* USER CODE BEGIN 1 *//* USER CODE END 1 *//* MCU Configuration--------------------------------------------------------*//* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */HAL_Init();/* USER CODE BEGIN Init *//* USER CODE END Init *//* Configure the system clock */SystemClock_Config();/* USER CODE BEGIN SysInit *//* USER CODE END SysInit *//* Initialize all configured peripherals */MX_GPIO_Init();MX_USART1_UART_Init();/* USER CODE BEGIN 2 */printf("hello FreeRTOS\r\n");int timer_id;//xqueue =  xQueueCreate(10, 4);//创建二值信号量xsem = xSemaphoreCreateBinary();//创建互斥锁xlock = xSemaphoreCreateMutex();//创建周期定时器timer = xTimerCreate("ledtimeer",100,pdTRUE,&timer_id,TimerCallbackLed);//启动定时器xTimerStart(timer, 100);if(xsem==NULL){printf("create queue fail\r\n");}BaseType_t        xReturn;//创建接收信号任务xReturn           = xTaskCreate((TaskFunction_t) recv_Task, /* 任务入口函数 */(const char *) "recv_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 *) &recv_Task_Handle);            /* 任务控制块指针 *///创建发送信号任务xReturn          = xTaskCreate((TaskFunction_t) send_Task, /* 任务入口函数 */(const char *) "send_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 *) &send_Task_Handle);            /* 任务控制块指针 *///启动调度器，调度器是不会返回的if (pdPASS == xReturn)vTaskStartScheduler(); /* 启动任务，开启调度 *//* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */HAL_GPIO_TogglePin(LED0_GPIO_Port, LED0_Pin);HAL_Delay(50);}/* USER CODE END 3 */
}

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普通版xTimerStop()

中断版

软件定时器删除函数 xTimerDelete()

示例

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