rtthread studio與正點原子apollo[3]--硬體定時器HTIMER

• 前言
• 一、軟體定時器和硬體定時器？
• 二、HTIMER使用詳解
• • 1.RT-Thread studio配置
  • 2.功能代碼實作
• 總結

前言

本文介紹RT-Thread中如何使用硬體定時器。通過硬體定時器的中斷實作LED周期控制的示例，說明硬體定時器的配置及相關API函數的使用。

一、軟體定時器和硬體定時器？

1、軟體定時器

關于軟體定時器的使用可以參考官方文檔

RT-Thread時鐘管理

軟體定時器是RT-Thread提供一類系統接口，優勢是定時器的數量不受限制，缺點是定時的精确度相比于硬體定時器要低。

RT-Thread 的定時器提供兩類定時器機制：單次觸發和周期性觸發。

RT-Thread 的軟體定時器有兩種模式：HARD_TIMER模式和SOFT_TIMER模式。

注意：軟體定時的兩種模式的差別是--逾時函數執行時所處的上下文環境，SOFT_TIMER模式的定時器逾時函數在都會在 timer 線程的上下文環境中執行，而HARD_TIMER 模式的定時器逾時函數在中斷上下文環境中執行

軟體定時器的模式預設為**HARD_TIMER 模式**

2.硬體定時器

Apollo使用的STM32F767晶片内部包含15個定時器，有進階定時器、通用定時器、基本定時器和低功耗定時器，可以根據需要選擇使用。一般應用中，通用定時器使用較多，STM32F767的通過用定時器有TIM2 ~ TIM5，TIM9 ~ TIM14。

關于RT-Thread中硬體定時器的使用說明可以參考官方文檔

HTIMER裝置管理

二、HTIMER使用詳解

1.RT-Thread studio配置

在使用硬體定時器前需要在RT-Thread studio環境中啟動硬體定時器并做相應的配置：

（1）首先，啟動硬體定時器功能，按下圖配置：

（2）打開board.h檔案，根據提示配置定時器，如下圖：

定時器的配置按提示進行：

第一步：在（1）中已經完成；

第二步：取消宏定義BSP_USING_TIM的注釋，并根據實際需求啟動相應的定時器，本例中使用定時器3，是以宏定義BSP_USING_TIM3

第三步：在stm32cubemx配置定時器，并将生成的HAL_TIM_Base_MspInit(TIM_HandleTypeDef* htim_base)函數拷貝到board.c檔案中

第四步：将stm32xxxx_hal_config.h檔案中的#define HAL_TIM_MODULE_ENABLED的宏定義功能開啟

注意事項

在配置定時器時，由于RT-Thread并未将所有的資源進行配置，是以需要手動添加代碼以實作相應的功能。

例如，在使用定時器時，我們需要打開tim_config.h檔案，根據代碼添加自己的功能代碼，如下圖所示：

另外，在設定中斷入口函數名時，名稱是有差別的，如果不清楚該如何修改，可以右鍵根據引導找到相應的定義

2.功能代碼實作

根據官方文檔，調用相關API函數實作硬體定時器的使用

參考代碼如下：

#include <rtthread.h>
#include <rtdevice.h>
#include <board.h>

#define DBG_TAG "main"
#define DBG_LVL DBG_LOG
#include <rtdbg.h>

#define LED0 GET_PIN(B,0)

#define HWTIMER_DEV_NAME "timer3"//定義定時器名稱
rt_device_t hwtim_dev;//裝置句柄
static struct rt_semaphore hwtim3_sem;

static rt_err_t timeout_cb(void)
{
    rt_sem_release(&hwtim3_sem);
    return RT_EOK;
}

static int hwtimer_sample(void)
{
    rt_err_t ret=RT_EOK;
    rt_hwtimerval_t timeout_s;
    rt_hwtimer_mode_t mode;
    rt_uint32_t freq=10000;

    hwtim_dev=rt_device_find(HWTIMER_DEV_NAME);//查找定時器
    if(hwtim_dev==RT_NULL)
    {
        rt_kprintf("hwtimer sample run failed! can't find %s device!\n",HWTIMER_DEV_NAME);
        return RT_ERROR;
    }
    ret=rt_device_open(hwtim_dev, RT_DEVICE_OFLAG_RDWR);//讀寫方式開啟定時器
    if(ret!=RT_EOK)
    {
        rt_kprintf("open %s device failed!\n",HWTIMER_DEV_NAME);
        return RT_ERROR;
    }
    rt_device_set_rx_indicate(hwtim_dev, timeout_cb);//設定中斷回調函數
    ret=rt_device_control(hwtim_dev, HWTIMER_CTRL_FREQ_SET, &freq);//設定定時器工作頻率
    if(ret!=RT_EOK)
    {
        rt_kprintf("set frequency failed! ret is :%d\n", ret);
        return ret;
    }
    mode=HWTIMER_MODE_PERIOD;
    ret=rt_device_control(hwtim_dev, HWTIMER_CTRL_MODE_SET,&mode);//設定定時器為周期性
    if(ret!=RT_EOK)
    {
        rt_kprintf("set mode failed! ret is :%d\n", ret);
        return ret;
    }

    timeout_s.sec=1;
    timeout_s.usec=0;//設定定時器中斷時間
    if(rt_device_write(hwtim_dev, 0, &timeout_s, sizeof(timeout_s))!=sizeof(timeout_s))
    {
        rt_kprintf("set timeout value failed\n");
        return RT_ERROR;
    }
    return RT_EOK;
}

int main(void)
{
    rt_uint8_t i=0;
    rt_pin_mode(LED0, PIN_MODE_OUTPUT);
    rt_pin_write(LED0, PIN_HIGH);
    rt_sem_init(&hwtim3_sem,"timer3_sem" ,0, RT_IPC_FLAG_FIFO);
    hwtimer_sample();
    while (1)
    {
        if(rt_sem_take(&hwtim3_sem, RT_WAITING_FOREVER)==RT_EOK)
        {
           i++;
           if(i%2==0)
           {
               rt_pin_write(LED0, PIN_HIGH);
               i=0;
           }
           else
           {
               rt_pin_write(LED0, PIN_LOW);
           }
        }
    }

    return RT_EOK;
}
           

總結

本文介紹了RT-Thread中硬體定時器的配置使用方法，及使用時的注意事項。