esp32s3 周期性定时器demo

以下是一个基于 **ESP32-S3** 的 **周期性定时器** 示例代码，使用 **FreeRTOS 软件定时器** 和 **硬件定时器** 两种方式实现周期性任务。 --- ## **1. FreeRTOS 软件定时器示例** 适用于低精度、任务调度的周期性操作（如状态检查、数据上报）。 ### **代码实现** ```c #include "freertos/FreeRTOS.h" #include "freertos/timers.h" #include "esp_log.h" #define TIMER_PERIOD_MS 1000 // 定时器周期（1秒） #define TIMER_ID 123 // 自定义定时器ID static const char *TAG = "SW_TIMER"; // 定时器回调函数 void timer_callback(TimerHandle_t xTimer) { uint32_t id = (uint32_t)pvTimerGetTimerID(xTimer); ESP_LOGI(TAG, "Timer %d triggered! Tick: %d", id, xTaskGetTickCount()); } void app_main() { // 创建软件定时器 TimerHandle_t sw_timer = xTimerCreate( "PeriodicTimer", // 定时器名称 pdMS_TO_TICKS(TIMER_PERIOD_MS), // 周期（转换为Tick） pdTRUE, // 自动重载（周期性） (void *)TIMER_ID, // 用户ID timer_callback // 回调函数 ); if (sw_timer == NULL) { ESP_LOGE(TAG, "Failed to create timer!"); return; } // 启动定时器 xTimerStart(sw_timer, 0); ESP_LOGI(TAG, "Software timer started (period: %d ms)", TIMER_PERIOD_MS); // 主循环（可执行其他任务） while (1) { vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(100)); // 避免主循环占用CPU } } ``` ### **关键点** - **`xTimerCreate()`** 创建定时器，`pdTRUE` 表示周期性触发。 - **`pdMS_TO_TICKS()`** 将毫秒转换为 FreeRTOS 的 Tick 单位。 - **`xTimerStart()`** 启动定时器。 - **`pvTimerGetTimerID()`** 在回调函数中获取用户定义的 ID。 --- ## **2. 硬件定时器（HW Timer）示例** 适用于高精度、硬件中断触发的周期性操作（如 PWM、精确计时）。 ### **代码实现** ```c #include "driver/timer.h" #include "esp_log.h" #define TIMER_GROUP TIMER_GROUP_0 #define TIMER_IDX TIMER_0 #define TIMER_PERIOD_US 1000000 // 1秒（单位：微秒） static const char *TAG = "HW_TIMER"; // 硬件定时器中断回调 void IRAM_ATTR timer_isr(void *arg) { static int count = 0; count++; ESP_LOGI(TAG, "HW Timer triggered! Count: %d", count); // 清除中断标志 TIMERG0.int_clr_timers.t0 = 1; } void app_main() { // 配置硬件定时器 timer_config_t config = { .alarm_en = true, .counter_en = true, .intr_type = TIMER_INTR_LEVEL, .counter_dir = TIMER_COUNT_UP, .auto_reload = true, .divider = 80, // 80MHz / 80 = 1MHz（1us分辨率） }; timer_init(TIMER_GROUP, TIMER_IDX, &config); // 设置定时器周期 timer_set_counter_value(TIMER_GROUP, TIMER_IDX, 0); timer_set_alarm_value(TIMER_GROUP, TIMER_IDX, TIMER_PERIOD_US); // 注册中断回调 timer_enable_intr(TIMER_GROUP, TIMER_IDX); timer_isr_register(TIMER_GROUP, TIMER_IDX, timer_isr, NULL, ESP_INTR_FLAG_IRAM, NULL); // 启动定时器 timer_start(TIMER_GROUP, TIMER_IDX); ESP_LOGI(TAG, "Hardware timer started (period: %d us)", TIMER_PERIOD_US); // 主循环（可执行其他任务） while (1) { vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(100)); } } ``` ### **关键点** - **`timer_config_t`** 配置定时器参数（如分频、计数方向）。 - **`timer_set_alarm_value()`** 设置周期（单位：微秒）。 - **`timer_isr_register()`** 注册中断回调（需标记为 `IRAM_ATTR`）。 - **`TIMERG0.int_clr_timers.t0`** 清除中断标志（避免重复触发）。 --- ## **3. 两种定时器的对比** | 特性 | FreeRTOS 软件定时器 | 硬件定时器（HW Timer） | |---------------------|-----------------------------|-----------------------------| | **精度** | 低（受 FreeRTOS Tick 影响） | 高（硬件直接驱动） | | **适用场景** | 任务调度、延迟操作 | PWM、精确中断、高频计时 | | **资源占用** | 依赖 FreeRTOS 任务 | 独立硬件资源 | | **是否支持休眠模式** | 否 | 是（可配置唤醒） | --- ## **4. 常见问题** ### **Q1: 如何修改定时器周期？** - **软件定时器**：调用 `xTimerChangePeriod()`。 - **硬件定时器**：调用 `timer_set_alarm_value()` 并重新启动。 ### **Q2: 硬件定时器回调能否调用 FreeRTOS API？** - **不能直接调用**（中断上下文受限），需通过 `xTimerPendFunctionCall()` 委托给任务。 ### **Q3: 如何停止定时器？** - **软件定时器**：`xTimerStop(sw_timer, 0)`。 - **硬件定时器**：`timer_pause(TIMER_GROUP, TIMER_IDX)`。 ### **Q4: 硬件定时器分频系数如何计算？** - 公式：`分频系数 = (APB时钟频率 / 目标频率)` （ESP32-S3 默认 APB 时钟 = 80MHz） --- ## **5. 总结** - **FreeRTOS 软件定时器**：适合低精度周期性任务，与任务调度集成。 - **硬件定时器**：适合高精度、硬件驱动的周期性操作（如 PWM、精确中断）。 你可以根据需求选择合适的定时器类型！🚀