簡介

在一般的嵌入式產(chǎn)品設(shè)計中，介于成本、功耗等，所選型的MCU基本都是資源受限的，而里面的定時器的數(shù)量更是有限。在我們軟件設(shè)計中往往有多種定時需求，例如脈沖輸出、按鍵檢測、LCD切屏延時等等 ，我們不可能讓每一個定時業(yè)務(wù)都去開一個硬件定時器，一來硬件資源可能不足，二來會使軟件過度依賴于硬件平臺，從而導(dǎo)致較差的可移植性。

如果我們有一個軟件定時器，所有定時業(yè)務(wù)都依賴于軟件定時器，不僅節(jié)省硬件資源，以后在移植的時候也只需要將軟件定時器和硬件相關(guān)的部分修改就行了，其他部分都不用動。

軟件定時器實現(xiàn)方式：

一、用結(jié)構(gòu)體數(shù)組的方式實現(xiàn)軟件定時器

用結(jié)構(gòu)體數(shù)組的方式實現(xiàn)起來較簡單，也容易理解，除此之外與之后的鏈表實現(xiàn)方式比起來沒有其他優(yōu)點。

但還是介紹一下實現(xiàn)方法：在結(jié)構(gòu)體數(shù)組內(nèi)定義一個start標(biāo)志和定時時長duration，還有一個為計數(shù)值count，這3個變量為最基本的3個變量，其他的可以自己補充，比如運行模式、回調(diào)函數(shù)指針等。還有就是每一個結(jié)構(gòu)體數(shù)組就是一個定時器，需要我們提前定義好這個結(jié)構(gòu)體數(shù)組有多大。

定義好之后，在開啟定時器的時候我們將對應(yīng)的數(shù)組內(nèi)start標(biāo)志置位，在硬件tick中斷服務(wù)函數(shù)里面我們?nèi)ゲ樗薪Y(jié)構(gòu)體數(shù)組內(nèi)的start標(biāo)志是否置位，當(dāng)查到當(dāng)前start被置位時，將此數(shù)組內(nèi)的duration和count做比較，如果相等就說明此定時器定時時間到了，如果不等就將count++，然后接著查其他數(shù)組的start標(biāo)志，以此無限循環(huán)。

此種方式缺點非常明顯，那就是在硬件tick中斷服務(wù)函數(shù)內(nèi)，我們得輪詢所有數(shù)組，如果我們軟件業(yè)務(wù)需求是20個定時任務(wù)，那我們就得在軟件定時器的實現(xiàn)里定義20個數(shù)組，空間浪費倒是其次的，關(guān)鍵是硬件tick輪詢的數(shù)組越多，執(zhí)行到某個數(shù)組的時間就越長，若以后有50個、100個定時需求時，將會導(dǎo)致定時時間極不精準(zhǔn)。

二、用鏈表實現(xiàn)軟件定時器

介于以上用結(jié)構(gòu)體數(shù)組實現(xiàn)軟件定時器的種種缺點，我們提出改進方案。經(jīng)過分析，在大多數(shù)定時業(yè)務(wù)中，往往只需要在某個時間段定時一次，也就是說定時器會開啟定時和結(jié)束定時，當(dāng)然，用數(shù)組的實現(xiàn)的定時器也可以開啟定時和關(guān)閉定時，只需要用start標(biāo)志去決定就行了，但是用數(shù)組實現(xiàn)的方式中，即使你關(guān)閉了定時器，也就是去掉了start標(biāo)志，此定時器雖然不運行了，但是數(shù)組的空間不會減少，硬件 tick依然要輪詢所有數(shù)組。

所以我們需要用鏈表來實現(xiàn)軟件定時器，在硬件tick中輪詢所有節(jié)點，開啟一個定時器就加入一個節(jié)點，關(guān)閉定時器就刪除一個節(jié)點，可以保證在當(dāng)前時刻只輪詢需要定時的節(jié)點，可以極大的保證定時準(zhǔn)確性。

在加上可以讓用戶選擇定時時間到了直接在硬件tick內(nèi)執(zhí)行或者在硬件tick內(nèi)置標(biāo)志，然后在while循環(huán)內(nèi)排隊執(zhí)行，可以非常有效的解決關(guān)鍵業(yè)務(wù)定時不精準(zhǔn)的問題，比如脈沖輸出這種需要定時準(zhǔn)確的業(yè)務(wù)。

鏈表實現(xiàn)方式

H文件：

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C文件：

結(jié)構(gòu)體實現(xiàn)方式

最后在附上用結(jié)構(gòu)體數(shù)組實現(xiàn)的軟件定時器以作參考。

H文件：

C文件：

原文作者：一起學(xué)嵌入式