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軟件定時器是FreeRTOS中的一個重要模塊，使用軟件定時器可以方便的實現一些與超時或周期性相關的功能。

硬件定時器

芯片本身提供的定時功能。一般是由外部晶振提供給芯片輸入時鐘，芯片向軟件模塊提供一組配置寄存器，接受控制輸入，到達設定時間值后芯片中斷控制器產生時鐘中斷。硬件定時器的精度一般很高，可以達到納秒級別，并且是中斷觸發方式。

軟件定時器

軟件定時器是由操作系統提供的一類系統接口，它構建在硬件定時器基礎之上，使系統能夠提供不受硬件定時器資源限制的定時器服務，它實現的功能與硬件定時器也是類似的。

FreeRTOS 軟件定時器功能

裁剪：能通過宏關閉軟件定時器功能。

軟件定時器創建。

軟件定時器啟動。

軟件定時器停止。

軟件定時器復位。

軟件定時器刪除。

軟件定時器模式

單次模式：當用戶創建了定時器并啟動了定時器后，定時時間到了，只執行一次回調函數之后就將該定時器刪除，不再重新執行。

周期模式：這個定時器會按照設置的定時時間循環執行回調函數，直到用戶將定時器刪除

FreeRTOS 通過一個 prvTimerTask 任務（也叫守護任務 Daemon）管理軟定時器，它是在啟動調度器時自動創建的，為了滿足用戶定時需求。prvTimerTask 任務會在其執行期間檢查用戶啟動的時間周期溢出的定時器，并調用其回調函數。只有設置 FreeRTOSConfig.h中的宏定義 configUSE_TIMERS 設置為 1 ，將相關代碼編譯進來，才能正常使用軟件定時器相關功能。

配置定時器

//啟用軟件定時器
#define configUSE_TIMERS                    1                              
//軟件定時器優先級
#define configTIMER_TASK_PRIORITY            (configMAX_PRIORITIES-1)        
//軟件定時器隊列長度
#define configTIMER_QUEUE_LENGTH            10                               
//軟件定時器任務堆棧大小
#define configTIMER_TASK_STACK_DEPTH        (configMINIMAL_STACK_SIZE*2)

創建定時器

TimerHandle_t xTimerCreate( const char *pcTimerName, 
                            const TickType_t xTimerPeriod, 
                            const UBaseType_t uxAutoReload, 
                            void * const pvTimerID, 
                           TimerCallbackFunction_t pxCallbackFunction );

參數：

pcTimerName：定時器名稱

xTimerPeriod ：定時周期

uxAutoReload : 如果將uxAutoReload設置為pdTRUE，則計時器將以xTimerPeriod參數設置的頻率重復終止。如果將uxAutoReload設置為pdFALSE，則計時器將是一次觸發，并在其到期后進入休眠狀態。

pvTimerID：分配給正在創建的計時器的標識符。

pxCallbackFunction：計時器到期時要調用的函數。

返回值：

如果成功創建了計時器，則返回新創建的計時器的句柄。如果由于剩余的FreeRTOS堆不足而無法分配計時器結構而無法創建計時器，則返回NULL

啟動定時器

BaseType_t xTimerStart( TimerHandle_t xTimer, 
                        TickType_t xTicksToWait );

參數：

xTimer:計時器的句柄

xTicksToWait:指定在計時器命令隊列已經滿的情況下，任務應保持阻塞狀態以等待空間可用的最大時間。

返回值：

如果即使經過xBlockTime刻度后仍無法將啟動命令發送到計時器命令隊列，則將返回pdFAIL。如果命令已成功發送到計時器命令隊列，則將返回pdPASS。

停止定時器

BaseType_t xTimerStop( TimerHandle_t xTimer, 
                       TickType_t xTicksToWait );

參數：同上

返回值：同上

復位定時器

BaseType_t xTimerReset( TimerHandle_t xTimer, 
                        TickType_t xTicksToWait );

參數：同上

返回值：同上

刪除定時器

BaseType_t xTimerDelete( TimerHandle_t xTimer, 
                         TickType_t xTicksToWait );

參數：同上類似

返回值：同上類似

改變定時器周期

BaseType_t xTimerChangePeriod( TimerHandle_t xTimer, 
                               TickType_txNewPeriod,
                               TickType_t xTicksToWait );

參數：

xTimer:定時器的句柄

xNewPeriod：新的周期參數

xTicksToWait:指定在計時器命令隊列已經滿的情況下，任務應保持阻塞狀態以等待空間可用的最大時間。

返回值：

如果即使經過xBlockTime滴答聲后仍無法將更改周期命令發送到計時器命令隊列，則將返回pdFAIL。如果命令已成功發送到計時器命令隊列，則將返回pdPASS。

還有中斷啟動定時器、停止、復位、改變周期的API函數，請查閱官方文檔！

附上小例程

#include "stm32f10x.h"
#include 
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "semphr.h"
#include "timers.h"

//毫秒級的延時
void Delay_Ms(u16 time)
{    
   u16 i=0;  
   while(time--)
   {
      i=12000;  //自己定義
      while(i--) ;    
   }
}

void LED_Init(void)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;        //定義結構體變量
  
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);  //開啟時鐘
  
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0;            //選擇你要設置的IO口
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;      //設置推挽輸出模式
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;     //設置傳輸速率
  GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);                //初始化GPIO
  
  GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_0);             //將LED端口拉高，熄滅LED
}

void KEY_Init(void)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //定義結構體變量  
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOE,ENABLE);
  
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0;     //選擇你要設置的IO口
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPD;//下拉輸入  
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;     //設置傳輸速率
  GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);      /* 初始化GPIO */
  
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_4;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;  //上拉輸入
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_Init(GPIOE,&GPIO_InitStructure);
}


void USART_init(uint32_t bound)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;   //定義GPIO結構體變量
  USART_InitTypeDef USART_InitStruct;   //定義串口結構體變量
  
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);   //使能GPIOC的時鐘
  
  GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;   //配置TX引腳
  GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;   //配置PA9為復用推挽輸出
  GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;   //配置PA9速率
  GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);   //GPIO初始化函數
  
  GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;   //配置RX引腳
  GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;   //配置PA10為浮空輸入
  GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;   //配置PA10速率
  GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);   //GPIO初始化函數
  
  
  USART_InitStruct.USART_Mode=USART_Mode_Tx|USART_Mode_Rx;   //發送接收模式
  USART_InitStruct.USART_Parity=USART_Parity_No;   //無奇偶校驗
  USART_InitStruct.USART_BaudRate=bound;   //波特率
  USART_InitStruct.USART_StopBits=USART_StopBits_1;   //停止位1位
  USART_InitStruct.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;   //字長8位
  USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;   //無硬件數據流控制
  USART_Init(USART1,&USART_InitStruct);   //串口初始化函數
  
  USART_Cmd(USART1,ENABLE);   //使能USART1
}

int fputc(int ch,FILE *f)   //printf重定向函數
{
  USART_SendData(USART1,(uint8_t)ch);   //發送一字節數據
  while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE) == RESET);   //等待發送完成
  return ch;
}


#define START_TASK_PRIO 5      //任務優先級
#define START_STK_SIZE 128      //任務堆棧大小
TaskHandle_t StartTask_Handler;   //任務句柄
void Start_Task(void *pvParameters);//任務函數

#define Low_TASK_PRIO 2       //任務優先級
#define Low_STK_SIZE 50       //任務堆棧大小
TaskHandle_t LowTask_Handler;     //任務句柄
void Low_Task(void *p_arg);     //任務函數

#define Med_TASK_PRIO 3       //任務優先級
#define Med_STK_SIZE 50       //任務堆棧大小
TaskHandle_t MedTask_Handler;     //任務句柄
void Med_Task(void *p_arg);     //任務函數

TimerHandle_t Time0Handler = NULL;  //軟件定時器句柄
void Time0Callback( TimerHandle_t pxTimer );//回調函數

int main( void ) 
{
  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4);//設置系統中斷優先級分組 4
  
  LED_Init(); //初始化 LED
  KEY_Init();
  USART_init(9600);
  
  //創建開始任務
  xTaskCreate(
    (TaskFunction_t )Start_Task,     //任務函數
    (const char* )"Start_Task",     //任務名稱
    (uint16_t )START_STK_SIZE,       //任務堆棧大小
    (void* )NULL,             //傳遞給任務函數的參數
    (UBaseType_t )START_TASK_PRIO,     //任務優先級
    (TaskHandle_t* )&StartTask_Handler  //任務句柄 
  );
  vTaskStartScheduler();  //開啟調度
}

//開始任務函數
void Start_Task(void *pvParameters)
{
  taskENTER_CRITICAL();   //進入臨界區
  //創建軟件定時器
  Time0Handler = xTimerCreate( ( char *                ) "Time0",     //定時器的名稱
                 ( TickType_t              ) 1000,       //定時周期
                 ( UBaseType_t             ) pdTRUE,       //是否重裝載 (pdTRUE or pdFAIL)
                 ( void *                  ) 0,         //ID號
                 ( TimerCallbackFunction_t ) Time0Callback ); //回調函數
  //開啟定時器
  xTimerStart( Time0Handler, portMAX_DELAY );
  //創建 Low 任務
  xTaskCreate(
    (TaskFunction_t )Low_Task, 
    (const char* )"Low_Task", 
    (uint16_t )Low_STK_SIZE, 
    (void* )NULL,
    (UBaseType_t )Low_TASK_PRIO,
    (TaskHandle_t* )&LowTask_Handler
  );
  //創建 Med 任務
  xTaskCreate(
    (TaskFunction_t )Med_Task, 
    (const char* )"Med_Task", 
    (uint16_t )Med_STK_SIZE, 
    (void* )NULL,
    (UBaseType_t )Med_TASK_PRIO,
    (TaskHandle_t* )&MedTask_Handler
  );
  vTaskDelete(StartTask_Handler); //刪除開始任務
  taskEXIT_CRITICAL();   //退出臨界區
}


void Low_Task(void *pvParameters)
{
  while(1)
  {
    
    vTaskDelay(1000);
  }
}

void Med_Task(void *pvParameters)
{
  //BaseType_t xReturn = NULL;
  while(1)
  {
    printf("正在運行n");
    vTaskDelay(1000);
  }
}

void Time0Callback( TimerHandle_t pxTimer )
{
  static int count = 0;
  printf("%dn",++count);
}

實驗現象