这里我们介绍的是软件定时器。
定时器是一个内核对象，它使用内核的系统时钟来测量时间。当达到定时器的指定时间限制时，它可以执行应用程序定义的操作，也可以简单地记录过期时间并等待应用程序读取其状态。

概念

可以定义任意数量的定时器（仅受可用 RAM 的限制）。每个定时器都由其内存地址引用。
定时器具有以下关键属性：

  • 指定计时器首次过期的时间。使用k_timeout_t类型定义。
  • 指定周期时间。例如，如果计时器的首次过期时间为200，周期为 75，则它将首先在 200 毫秒后过期，然后每隔 75 毫秒过期一次。
  • 每次定时器过期时执行的过期函数。该函数由系统时钟中断处理程序执行。如果不需要过期函数，则可以指定NULL。
  • 一个停止函数，如果定时器在运行时过早停止，则执行该函数。该函数由停止计时器的线程执行。如果不需要停止功能，则可以指定NULL。
  • 一个状态值，该值指示自上次读取状态值以来定时器已过期的次数。

必须先初始化计时器，然后才能使用它。这将指定其到期函数和停止函数，将定时器的状态设置为零，并定计时器置于停止状态。
定时器通过指定首次过期时间和周期时间来启动。定时器的状态重置为零，然后计时器进入运行状态并开始运行。
当正在运行的定时器过期时，其状态递增，定时器执行其过期函数（如果存在）;如果线程正在等待定时器，则会解除该线程阻塞。如果定时器的周期为零，则定时器进入停止状态;否则，定时器将重新启动，新的持续时间等于其周期。
如果需要，可以在倒计时中停止运行定时器。定时器的状态保持不变，然后定时器进入停止状态并执行其停止功能（如果存在）。如果线程正在等待定时器，则会解除该线程阻塞。允许尝试停止未运行的计时器，但对计时器没有影响，因为它已停止。
如果需要，可以在倒计时中重新启动运行定时器。定时器的状态重置为零，然后定时器开始使用调用方指定的新持续时间和周期值进行倒计时。如果线程正在等待定时器，它将继续等待。
可以随时直接读取定时器的状态，以确定自上次读取其状态以来定时器已过期的次数。读取定时器的状态会将其值重置为零。还可以读取定时器过期之前的剩余时间量;值为零表示定时器已停止。
线程可以通过与定时器同步来间接读取定时器的状态。这将阻塞线程，直到定时器的状态为非零（指示它至少已过期一次）或定时器停止;如果定时器状态已经不为零或定时器已停止，则线程将继续运行而无需等待。同步操作返回定时器的状态并将其重置为零。

定义定时器

定时器是使用k_timer类型定义的变量。然后必须通过调用k_timer_init()对其进行初始化。

  1. struct k_timer my_timer;
  2. extern void my_expiry_function(struct k_timer *timer_id);
  4. k_timer_init(&my_timer, my_expiry_function, NULL);

也可以通过调用K_TIMER_DEFINE在编译时定义和初始化计时器。

  1. K_TIMER_DEFINE(my_timer, my_expiry_function, NULL);

使用定时器过期功能

下面的代码使用定时器定期执行重要的操作。由于无法在中断级别完成所需的工作，因此定时器的到期函数将工作项提交到系统工作队列。

  1. void my_work_handler(struct k_work *work)
  2. {
  3.     /* do the processing that needs to be done periodically */
  4.     ...
  5. }
  7. K_WORK_DEFINE(my_work, my_work_handler);
  9. void my_timer_handler(struct k_timer *dummy)
  10. {
  11.     k_work_submit(&my_work);
  12. }
  14. K_TIMER_DEFINE(my_timer, my_timer_handler, NULL);
  16. ...
  18. /* start periodic timer that expires once every second */
  19. k_timer_start(&my_timer, K_SECONDS(1), K_SECONDS(1));

读取定时器状态

以下代码直接读取定时器的状态，以确定定时器是否已过期。

  1. K_TIMER_DEFINE(my_status_timer, NULL, NULL);
  3. ...
  5. /* start one shot timer that expires after 200 ms */
  6. k_timer_start(&my_status_timer, K_MSEC(200), K_NO_WAIT);
  8. /* do work */
  9. ...
  11. /* check timer status */
  12. if (k_timer_status_get(&my_status_timer) > 0) {
  13.     /* timer has expired */
  14. } else if (k_timer_remaining_get(&my_status_timer) == 0) {
  15.     /* timer was stopped (by someone else) before expiring */
  16. } else {
  17.     /* timer is still running */
  18. }

使用定时器状态同步

下面的代码执行定时器状态同步。

  1. K_TIMER_DEFINE(my_sync_timer, NULL, NULL);
  3. ...
  5. /* do first protocol operation */
  6. ...
  8. /* start one shot timer that expires after 500 ms */
  9. k_timer_start(&my_sync_timer, K_MSEC(500), K_NO_WAIT);
  11. /* do other work */
  12. ...
  14. /* ensure timer has expired (waiting for expiry, if necessary) */
  15. k_timer_status_sync(&my_sync_timer);
  17. /* do second protocol operation */
  18. ...