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使用RT-Thread Studio + CubeMX开发项目（三）：使用timer做超时检测

发布于 2021-01-28 | 分类于 RT-Thread 、 STM32CubeMX 、 STM32F103 | 7分钟 | 1269字数 | 浏览量：

摘要：接着PWM之后，本文将继续增加 Timer，用来做串口数据的分包。

第一步、利用 RT-Thread Studio 配置 TIMER 相关代码（接着 PWM 项目进行）

首先在 board.h 中官方给出了如何在 rtt 中使用 HWTIMER。

  • STEP 1：RT-Thread Settings 中打开 hwtimer 驱动支持。

  • STEP 2：在 board.h 中定义相关宏，这里注意 “BSP_USING_PWM1_CH1 ”，这个也是需要的，可以看。

    /** if you want to use hardware timer you can use the following instructions.
 *
 * STEP 1, open hwtimer driver framework support in the RT-Thread Settings file
 *
 * STEP 2, define macro related to the hwtimer
 *                 such as     #define BSP_USING_TIM  and
 *                             #define BSP_USING_TIM1
 *
 * STEP 3, copy your hardwire timer init function from stm32xxxx_hal_msp.c generated by stm32cubemx to the end of board.c file
 *                 such as     void HAL_TIM_Base_MspInit(TIM_HandleTypeDef* htim_base)
 *
 * STEP 4, modify your stm32xxxx_hal_config.h file to support hardwere timer peripherals. define macro related to the peripherals
 *                 such as     #define HAL_TIM_MODULE_ENABLED
 *
 */

#define BSP_USING_TIM
#ifdef BSP_USING_TIM
#define BSP_USING_TIM2
/*#define BSP_USING_TIM16*/
/*#define BSP_USING_TIM17*/
#endif

  • STEP 3：使用 cubemx 生成 hwtimer 的初始化相关代码 HAL_TIM_Base_MspInit (只需要修改红色标记就可以，其他的我们使用 rtt 中提供的 API 来修改就好，timer_init 会处理。)，并拷贝 HAL_TIM_Base_MspInit 到 board.c 中。

/* 主要是下边的函数中对定时器的设置 */
static void timer_init(struct rt_hwtimer_device *timer, rt_uint32_t state)
{
    uint32_t prescaler_value = 0;
    TIM_HandleTypeDef *tim = RT_NULL;
    struct stm32_hwtimer *tim_device = RT_NULL;

    RT_ASSERT(timer != RT_NULL);
    if (state)
    {
        tim = (TIM_HandleTypeDef *)timer->parent.user_data;
        tim_device = (struct stm32_hwtimer *)timer;

        /* time init */
			
				... ...
       
        if (HAL_TIM_Base_Init(tim) != HAL_OK)
        {
            LOG_E("%s init failed", tim_device->name);
            return;
        }
        else
        {
            /* set the TIMx priority */
            HAL_NVIC_SetPriority(tim_device->tim_irqn, 3, 0);

            /* enable the TIMx global Interrupt */
            HAL_NVIC_EnableIRQ(tim_device->tim_irqn);

            /* clear update flag */
            __HAL_TIM_CLEAR_FLAG(tim, TIM_FLAG_UPDATE);
            /* enable update request source */
            __HAL_TIM_URS_ENABLE(tim);

            LOG_D("%s init success", tim_device->name);
        }
    }
}

/**
* @brief TIM_Base MSP Initialization
* This function configures the hardware resources used in this example
* @param htim_base: TIM_Base handle pointer
* @retval None
*/
void HAL_TIM_Base_MspInit(TIM_HandleTypeDef* htim_base)
{
  if(htim_base->Instance==TIM1)
  {
  /* USER CODE BEGIN TIM1_MspInit 0 */

  /* USER CODE END TIM1_MspInit 0 */
    /* Peripheral clock enable */
    __HAL_RCC_TIM1_CLK_ENABLE();
  /* USER CODE BEGIN TIM1_MspInit 1 */

  /* USER CODE END TIM1_MspInit 1 */
  }
  else if(htim_base->Instance==TIM2)
  {
  /* USER CODE BEGIN TIM2_MspInit 0 */

  /* USER CODE END TIM2_MspInit 0 */
    /* Peripheral clock enable */
    __HAL_RCC_TIM2_CLK_ENABLE();
  /* USER CODE BEGIN TIM2_MspInit 1 */

  /* USER CODE END TIM2_MspInit 1 */
  }

}
  • STEP 4：修改 stm32xxxx_hal_config.h 文件，打开 HAL 对相关功能的支持。

第二步、完善对 PWM 初始化及测试的代码

RTT 定时器设备使用流程：

  1. 以读写方式打开设备
  2. 设置超时回调函数（如果需要）
  3. 根据需要设置定时模式（单次/周期）
  4. 设置计数频率（可选）
  5. 写入超时值，定时器随即启动
  6. 停止定时器（可选）
  7. 关闭设备（如果需要）

创建路径 “RttDemo\applications\service\timer” 并创建文件 “Timer2.h” “Timer2.c”。

  • “Timer2.h” 内容如下：

    /*
 * Copyright (c) 2006-2020, Linfeng Electronic Technology Co., Ltd
 *
 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes
 * 2020-10-23     ZhangFan     first version
 */

#ifndef _TIMER_2_H_
#define _TIMER_2_H_

#include <rtdevice.h>

typedef rt_err_t (*timeoutfunc)(rt_uint32_t cnt);

rt_bool_t timer2_init();

/* 超时事件注册器，注：事件函数中不应该有耗时操作 */
rt_bool_t timer2_timeout_event_register(timeoutfunc func);

#endif //_TIMER_2_H_

  • “Timer2.c” 内容如下：

    #include "Timer2.h"
#include <string.h>

/* log */
#define DBG_TAG    "Timer2"
#define DBG_LVL    DBG_LOG
#include <rtdbg.h>

#define HWTIMER_DEV_NAME   "timer2"                             /* 定时器名称 */

#define FUNC_MAX_COUNT 10
typedef struct _timeoutfunclist
{
    timeoutfunc timeoutfuncs[FUNC_MAX_COUNT];                   /* 超时函数列表 */
    rt_int8_t count;                                            /* 超时函数列表实际个数 */
}timeoutfunclist;

rt_device_t hw_dev = RT_NULL;                                   /* 定时器设备句柄 */
rt_int32_t timerticks = 0;                                      /* 定时计数器 */
timeoutfunclist funclist;                                       /* 超时回调函数列表 */

/* 定时器超时回调函数 */
static rt_err_t timeout_cb(rt_device_t dev, rt_size_t size)
{
    timerticks++;

    for(rt_int8_t i = 0; i < funclist.count; i++)
    {
        funclist.timeoutfuncs[funclist.count](timerticks);
    }

    return 0;
}

/* 设置定时器特性 */
static rt_bool_t timer2_default_set()
{
    rt_err_t ret = RT_EOK;
    rt_hwtimerval_t timeout_s;              /* 定时器超时值 */
    rt_hwtimer_mode_t mode;                 /* 定时器模式 */

    /* 设置模式为周期性定时器 */
    mode = HWTIMER_MODE_PERIOD;
    ret = rt_device_control(hw_dev, HWTIMER_CTRL_MODE_SET, &mode);
    if (ret != RT_EOK)
    {
        LOG_D("set mode failed! ret is :%d\n", ret);
        return ret;
    }

    /* 设置定时器超时值为5s并启动定时器 */
    timeout_s.sec = 0;      /* 秒 */
    timeout_s.usec = 2 * 100000;     /* 微秒 */
    if (rt_device_write(hw_dev, 0, &timeout_s, sizeof(timeout_s))
            != sizeof(timeout_s))
    {
        LOG_D("set timeout value failed\n");
        return RT_ERROR;
    }

    /* 延时3500ms */
    rt_thread_mdelay(3500);

    /* 读取定时器当前值 */
    rt_device_read(hw_dev, 0, &timeout_s, sizeof(timeout_s));

    LOG_D("Read: Sec = %d, Usec = %d\n", timeout_s.sec, timeout_s.usec);

    return RT_TRUE;
}

rt_bool_t timer2_init()
{
    rt_err_t ret = RT_EOK;
    memset(&funclist, 0, sizeof(funclist));

    /* 查找定时器设备 */
    hw_dev = rt_device_find(HWTIMER_DEV_NAME);
    if (hw_dev == RT_NULL)
    {
        LOG_D("hwtimer sample run failed! can't find %s device!\n",
                HWTIMER_DEV_NAME);
        return RT_FALSE;
    }

    /* 以读写方式打开设备 */
    ret = rt_device_open(hw_dev, RT_DEVICE_OFLAG_RDWR);
    if (ret != RT_EOK)
    {
        LOG_D("open %s device failed!\n", HWTIMER_DEV_NAME);
        return RT_FALSE;
    }

    /* 设置超时回调函数 */
    ret = rt_device_set_rx_indicate(hw_dev, timeout_cb);
    if (ret != RT_EOK)
    {
        LOG_D("%s set timeout callback failed!\n", HWTIMER_DEV_NAME);
        return RT_FALSE;
    }

    /* 定时器默认设置 */
    if(!timer2_default_set())
    {
        LOG_D("%s set failed!\n", HWTIMER_DEV_NAME);
        return RT_FALSE;
    }

    return RT_TRUE;
}

/* 超时事件注册器，注：事件函数中不应该有耗时操作 */
rt_bool_t timer2_timeout_event_register(timeoutfunc func)
{
    if(funclist.count >= FUNC_MAX_COUNT)
    {
        return RT_FALSE;
    }

    funclist.timeoutfuncs[funclist.count] = func;
    funclist.count++;

    return RT_TRUE;
}

  • “main.c”函数内容：

    #include <rtthread.h>

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

#include "SerialUart2.h"
#include "PwmChanel1.h"
#include "Timer2.h"

int main(void)
{
    int count = 1;

    serial2_init(); /* 串口2初始化 */
    pwm_ch1_init(); /* PWM 初始化 */
    timer2_init();  /* TIMER初始化 */

    while (count++)
    {
        //LOG_D("Hello RT-Thread!");
        serial2_write("Hello RT-Thread!\r\n", sizeof("Hello RT-Thread!\r\n") - 1);
        rt_thread_mdelay(1000);
    }

    return RT_EOK;
}

第三步、烧写并测试

定时器回调函数被触发，证明程序工作正常，后边我们只需要通过 “timer2_timeout_event_register” 函数注册用户自己的定时任务就可以，这里写的比较简单，因为我这边主要后期用于检测 uart 接收超时分包。

参考文档

HWTIMER设备 - RT-Thread 文档中心

# RT-Thread # STM32CubeMX # STM32F103
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