软件定时器的简介

FreeRTOS 中的软件定时器是一种轻量级的时间管理工具，用于在任务中创建和管理定时器。软件定时器是基于FreeRTOS 内核提供的时间管理功能实现的，允许开发者创建、启动、停止、删除和管理定时器，从而实现在任务中对时间的灵活控制。

软件定时器与硬件定时器的主要区别如下：

软件定时器	硬件定时器
FreeRTOS提供的功能来模拟定时器，依赖系统的任务调度器来进行计时和任务调度	由芯片或微控制器提供，独立于 CPU，可以在后台运行，不受任务调度器的影响
精度和分辨率可能受到任务调度的影响	具有更高的精度和分辨率
不需要额外的硬件资源，但可能会增加系统的负载	占用硬件资源，不会增加 CPU 的负载

软件定时器能够让函数在未来的设定时间执行。由定时器执行的函数称为定时器的回调函数。从定时器启动到其回调函数执行之间的时间被称为定时器的周期。简而言之，当定时器的周期到期时，定时器的回调函数会被执行。

定时器回调函数在定时器服务任务的上下文中执行，在定时器回调函数中不能调用导致阻塞的API函数。

软件定时器服务任务是任务调度器中的一个特殊任务，专门用于管理和维护软件定时器的正常运行。如果configUSE_TIMERS 设置为1，在开启任务调度器的时候，会自动创建软件定时器服务的任务。它主要负责软件定时器超时的逻辑判断、调用超时软件定时器的超时回调函数、处理软件定时器命令队列。

软件定时器的状态

FreeRTOS 中的软件定时器有三种状态，分别是：

1、未创建（Uncreated）：软件定时器被创建之前的状态。在这个状态下，定时器的数据结构已经被定义，但尚未通过 xTimerCreate() 函数创建。

2、已创建（Created）：软件定时器已被成功创建，但尚未启动。在这个状态下，可以对定时器进行配置，如设置定时器的周期、回调函数等，但定时器并未开始计时。

3、已运行（Running）：软件定时器已经被启动，正在运行中。在这个状态下，定时器会按照预定的周期定时触发超时事件，执行注册的回调函数。

单次定时器和周期定时器

在 FreeRTOS 中，软件定时器主要有两种类型：一次性定时器和周期性定时器。

1、一次性定时器（One-shot Timer）： 这种定时器在触发一次超时后就会停止，不再执行。适用于只需在特定时间执行一次任务或动作的场景。

2、周期性定时器（Periodic Timer）： 这种定时器会在每个超时周期都触发一次，循环执行。适用于需要在固定的时间间隔内重复执行任务或动作的场景。

FreeRTOS软件定时器相关API函数

软件定时器相关函数如下：

函数	描述
xTimerCreate()	动态方式创建软件定时器
xTimerCreateStatic()	静态方式创建软件定时器
xTimerStart()	开启软件定时器定时
xTimerStartFromISR()	在中断中开启软件定时器定时
xTimerStop()	停止软件定时器定时
xTimerStopFromISR()	在中断中停止软件定时器定时
xTimerReset()	复位软件定时器定时
xTimerResetFromISR()	在中断中复位软件定时器定时
xTimerChangePeriod()	更改软件定时器的定时超时时间
xTimerChangePeriodFromISR()	在中断中更改定时超时时间