esp32多个定时器中断进不了 esp32 定时器

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mob64ca14116c53 2024-06-18 13:28:24

文章标签 esp32多个定时器中断进不了算法芯片 vscode 嵌入式硬件 文章分类 架构后端开发

ESP32 IDF开发驱动篇⑥定时器的使用方法

1、博主写这篇技术文章的目的：
2、Timer库的介绍
3、软件设计
4、实例分析
5、以下是调试的结果：

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1、博主写这篇技术文章的目的：

（1）熟悉掌握esp_timer相关API；
（2）掌握esp32 timer的使用方法；

2、Timer库的介绍

有关Timer相关函数请参考esp-idf\components\esp_common\include\esp_timer.h
Timer库也比较简单主要分3步：
配置定时器、设置定时器回调函数、启动定时器。

/**
  * @brief 初始化esp_timer库
  * @return
  *-ESP_OK成功
  *-ESP_ERR_NO_MEM，如果分配失败
  *-ESP_ERR_INVALID_STATE（如果已初始化）
  *-来自中断分配器的其他错误
  */
esp_err_t esp_timer_init(void);

/**
  * @brief 取消初始化esp_timer库
  * @note 通常不应从应用程序中调用此函数
  * @return
  *-ESP_OK成功
  *-ESP_ERR_INVALID_STATE（如果尚未初始化）
  */
esp_err_t esp_timer_deinit(void);

/**
  * @brief 创建一个esp_timer实例
  * @note 使用计时器完成后，请使用esp_timer_delete函数将其删除。
  * @param create_args指向带有计时器创建参数的结构的指针。
  *不是由库保存的，可以在堆栈上分配。
  * @param [out] out_handle输出，指向esp_timer_handle_t变量的指针
  *将保留创建的计时器句柄。
  * @return
  *-ESP_OK成功
  *-如果某些create_args无效，则为ESP_ERR_INVALID_ARG
  *-如果尚未初始化esp_timer库，则为ESP_ERR_INVALID_STATE
  *-如果内存分配失败，则为ESP_ERR_NO_MEM
  */
esp_err_t esp_timer_create(const esp_timer_create_args_t* create_args,
                           esp_timer_handle_t* out_handle);

/**
  * @brief 启动单发计时器
  *调用此函数时，计时器不应运行。
  * @param timer使用esp_timer_create创建的计时器句柄
  * @param timeout_us计时器超时，以微秒为单位，相对于当前时刻
  * @return
  *-ESP_OK成功
  *-ESP_ERR_INVALID_ARG（如果句柄无效）
  *-ESP_ERR_INVALID_STATE，如果计时器已经在运行
  */
esp_err_t esp_timer_start_once(esp_timer_handle_t timer, uint64_t timeout_us);

/**
  * @brief 启动定期计时器
   *调用此函数时，计时器不应运行。 该功能将
  *启动计时器，它将触发每个“周期”微秒。
  * @param timer使用esp_timer_create创建的计时器句柄
  * @param period计时器周期，以微秒为单位
  * @return
  *-ESP_OK成功
  *-ESP_ERR_INVALID_ARG（如果句柄无效）
  *-ESP_ERR_INVALID_STATE，如果计时器已经在运行
  */
esp_err_t esp_timer_start_periodic(esp_timer_handle_t timer, uint64_t period);

/**
  * @brief 停止计时器
  *此功能停止使用esp_timer_start_once启动的计时器
  *或esp_timer_start_periodic。
  * @param timer使用esp_timer_create创建的计时器句柄
  * @return
  *-ESP_OK成功
  *-ESP_ERR_INVALID_STATE（如果计时器未运行）
  */
esp_err_t esp_timer_stop(esp_timer_handle_t timer);

/**
  * @brief 删除esp_timer实例
  *删除前必须停止计时器。 一次性计时器已过期
  *无需停止。
  * @param timer使用esp_timer_create分配的计时器句柄
  * @return
  *-ESP_OK成功
  *-ESP_ERR_INVALID_STATE（如果计时器未运行）
  */
esp_err_t esp_timer_delete(esp_timer_handle_t timer);

/**
  * @brief 自启动以后获取时间（以微秒为单位）
  * @return 自调用esp_timer_init以来的微秒数（通常为
  *发生在应用程序启动的之前）。
  */
int64_t esp_timer_get_time(void);

/**
  * @brief 获取预计下次超时的时间戳
  * @return 最近的计时器事件的时间戳，以微秒为单位。
  *时基与esp_timer_get_time返回的值相同。
  */
int64_t esp_timer_get_next_alarm(void);

3、软件设计

首先我们来分析一下定时器的结构体：

/**
 * @brief 定时器配置结构体
 */
typedef struct {
    esp_timer_cb_t callback;        //定时器计数到了，执行的回调函数
    void* arg;                      //传递给回调的参数
    esp_timer_dispatch_t dispatch_method;   //从任务或ISR调用回调函数
    const char* name;               //定时器名称 用于esp_timer_dump函数
} esp_timer_create_args_t;

从上面的结构我们可以看出要实现一个简单的定时器只需要给callback赋值一个回调函数指针和定时器名字name即可

const esp_timer_create_args_t periodic_timer_args =
 {
 .callback = &periodic_timer_callback,//定时器计数到了，执行的回调函数
 .name = “periodic_timer” //定时器名称
 };

创建定时器结构体之后还需要一个存储定时器句柄的结构体：

struct esp_timer {
    uint64_t alarm;
    uint64_t period;
    union {
        esp_timer_cb_t callback;
        uint32_t event_id;
    };
    void* arg;
#if WITH_PROFILING
    const char* name;
    size_t times_triggered;
    size_t times_armed;
    uint64_t total_callback_run_time;
#endif // WITH_PROFILING
    LIST_ENTRY(esp_timer) list_entry;
};

主要看period表示：定时的时间，Callback：存储回调函数，arg：回调函数的参数，知道了这个结构体，我们就可以开始：
第一步创建定时器：主要实现的功能就是为Timer结构体分配内存初始化参数：

typedef struct esp_timer* esp_timer_handle_t;

esp_err_t esp_timer_create(const esp_timer_create_args_t* args, esp_timer_handle_t* out_handle)
{
	 esp_timer_handle_t result = (esp_timer_handle_t) calloc(1, sizeof(*result));//第一步给esp_timer结构体分配内存
result->callback = args->callback;//传递回调函数，及参数，名字
result->arg = args->arg;
result->name = args->name;
 *out_handle = result;//最后导入到句柄结构体中esp_timer
}

第二步：为定时器设置定时器时间，并启动，主要实现的功能就是为esp_timer结构体赋值alarm参数和period参数

esp_err_t IRAM_ATTR esp_timer_start_periodic(esp_timer_handle_t timer, uint64_t period_us)
{
    timer->alarm = esp_timer_get_time() + period_us;//设置多少us之后调用回调函数
    timer->period = period_us; //传递定时时间，单位us
}

4、实例分析

复制上一个工程改名字为 idf_timer_example即可文件名字改为 idf_timer_example.C makefile文件也改成 PROJECT_NAME := idf_timer_example即可，然后复制一下代码测试。

/**********************************************************************
*               文件名：            idf_timer_example.c
*               创建人：            
*               创建日期：           
*               修改人：
*               修改日期：           
*               版本号：            V1.1
*               备注：
*               公司：
********************************************************************/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include "esp_timer.h"
#include "esp_log.h"
#include "esp_sleep.h"
#include "sdkconfig.h"
/***************************************************
* 创建两个计时器：
* 1.一个定期计时器，它将每0.5s运行一次，并显示一条消息
* 2.一键式定时器，将在5秒后触发，并定期重新启动
*计时器，周期为1秒。
*****************************************************/
static void periodic_timer_callback(void* arg);
static void oneshot_timer_callback(void* arg);
static const char* TAG = "timer";
/***********************************************************************
* 函数:  
* 描述:   主函数
* 参数:
* 返回: 无
* 备注：
************************************************************************/
void app_main(void)
{
    const esp_timer_create_args_t periodic_timer_args = 
    {
            .callback = &periodic_timer_callback,//定时器计数到了，执行的回调函数
            .name = "periodic_timer"             //定时器名称     
    };
    esp_timer_handle_t periodic_timer;//定时器指针句柄，创建后获得定时器的句柄，类似以打开文件句柄或创建系统任务句柄
    //创建一个esp_timer
    ESP_ERROR_CHECK(esp_timer_create(&periodic_timer_args, &periodic_timer));
    const esp_timer_create_args_t oneshot_timer_args = 
    {
            .callback = &oneshot_timer_callback,
            //指定参数，周期定时器句柄，方便在oneshot_timer_callback定时器中拿到periodic_timer句柄
            .arg = (void*) periodic_timer,
            .name = "one-shot"
    };
    esp_timer_handle_t oneshot_timer;//定时器指针句柄，创建后获得定时器的句柄，类似以打开文件句柄或创建系统任务句柄
    ESP_ERROR_CHECK(esp_timer_create(&oneshot_timer_args, &oneshot_timer));

    //启动定时
    ESP_ERROR_CHECK(esp_timer_start_periodic(periodic_timer, 500000));//周期定时，以微秒为单位，定时0.5s
    ESP_ERROR_CHECK(esp_timer_start_once(oneshot_timer, 5000000));//定时一次，以微秒为单位，定时5s

    ESP_LOGI(TAG, "current counting time: %lld us", esp_timer_get_time());
    usleep(10000000);
    //delete之前一定要先stop 
    ESP_ERROR_CHECK(esp_timer_stop(periodic_timer));
    ESP_ERROR_CHECK(esp_timer_delete(periodic_timer));
    ESP_ERROR_CHECK(esp_timer_delete(oneshot_timer));
    ESP_LOGI(TAG, "Stopped and deleted timers");
}
/***********************************************************************
* 函数:  
* 描述:   周期回调函数
* 参数:
* 返回: 无
* 备注：
************************************************************************/
static void periodic_timer_callback(void* arg)
{
    int64_t time = esp_timer_get_time();
    ESP_LOGI(TAG, "Periodic timer: %lld us", time);
}
/***********************************************************************
* 函数:  
* 描述:   定时一次，再次设置定时器
* 参数:
* 返回: 无
* 备注：
************************************************************************/
static void oneshot_timer_callback(void* arg)
{
    int64_t time_since_boot = esp_timer_get_time();
    ESP_LOGI(TAG, "One-shot timer: %lld us", time_since_boot);
    esp_timer_handle_t periodic_timer_handle = (esp_timer_handle_t) arg;
    //重新设置定时器时间
    ESP_ERROR_CHECK(esp_timer_stop(periodic_timer_handle));
    ESP_ERROR_CHECK(esp_timer_start_periodic(periodic_timer_handle, 1000000));
    time_since_boot = esp_timer_get_time();
    ESP_LOGI(TAG, "Restarted periodic timer : %lld us",time_since_boot);
}