ESP32 Arduino 定时器中断

1.实验原理ESP32可以通过定时器完成各种预设好的任务ESP32定时器在达到指定的时间后会产生中断然后再回调函数中执行所需的功能。在Arduino中定时器的有两种硬件定时器是ESP32芯片上的内置定时器专门用于计时和定时的硬件模块。硬件定时器可以通过设置特定的寄存器来配置和控制具有更高的精确性和稳定性。不受代码干扰适用于高精度和实时性的任务例如PWM输出或输入捕获的脉冲等。软件定时器是通过编写代码在Arduino中模拟实现的定时器他不依赖硬件模块使用计数器变量实现定时功能。时间精度要求不高或只需要基本定时功能时可以使用。软硬件定时器各有优劣取决于应用需求。2.硬件定时器2.1 硬件定时器库函数在ESP32 Arduino开发环境中可以使用以下几个库函数(esp32-hal-timer.h)来配置和操作硬件定时器timer2.1.1 初始化硬件定时器hw_timer_t * timerBegin(uint8_t num, uint16_t divider, bool countUp)num定时器变化可选值0-3。divider定时器分频系数用于设置定时器的始终频率。通常为80分频设置APB时钟ESP32主频80MHz80则时间单位为1Mhz即1us1000000us即1s。countUp指定定时器是否为向上计数模式。设置为ture为向上计数false为向下计数。2.1.2 关联中断处理函数void timerAttachInterrupt(hw_timer_t *timer, void (*fn)(void), bool edge)timer指向已初始化的定时器指针。fn中断服务函数。edge中断类型true边沿触发false电平触发。2.1.3 设置定时器计数值void timerAlarmWrite(hw_timer_t *timer, uint64_t alarm_value, bool autoreload)timer指向已初始化的定时器指针。alarm_value计数值例如分频系数为80500000us 意思为0.5s进入一次中断。autoreload是否重载false定时器中断触发一次true自动重载。2.1.4 使能/失能定时器事件void timerAlarmEnable(hw_timer_t *timer) void timerAlarmDisable(hw_timer_t *timer)2.1.5 获取定时器是否自动重载bool timerGetAutoReload(hw_timer_t *timer)2.1.6 使能/失能/重启定时器void timerStart(hw_timer_t *timer) void timerStop(hw_timer_t *timer) void timerRestart(hw_timer_t *timer) //定时器状态是否开始计数 bool timerStarted(hw_timer_t *timer)2.1.7 获取定时器报警值uint64_t timerAlarmRead(hw_timer_t *timer)2.2 硬件定时器使用步骤1.初始化定时器使用 timerBegin() 初始化硬件定时器。2.注册中断函数使用 timerAttachInterrupt() 函数将中断处理函数与定时器关联起来。3.设置定时器模式使用 timerAlarmWrite() 函数设置计数值及是否重载。4.启动定时器使用 timerAlarmEnable() 函数使能定时器开始计数。2.3 示例//定时器中断初始化 hw_timer_t *timer NULL; void timer_init(void) { timer timerBegin(0, 80, true); timerAttachInterrupt(timer, timerIAR, true); timerAlarmWrite(timer, 500 * 1000, true); timerAlarmEnable(timer); } //中断处理函数 void timerIAR() { digitalWrite(LED_PIN, !digitalRead(LED_PIN)); }3.软件定时器使用软件定时器的时候需要用到ESP32内置的库 TickerTicker是ESP32 Arduino内置的一个定时器库这个库用于规定时间后调用函数。3.1 Ticker库函数3.1.1 停止Tickervoid Ticker::detach()3.1.2 Ticker激活状态bool Ticker::active()//true表示启用3.1.3 once()void once(float seconds, void (*callback)(TArg), TArg arg) void once_ms(uint32_t milliseconds, void (*callback)(TArg), TArg arg)n秒毫秒后只执行一次callback函数arg表示回调函数的参数不写表示没有。3.1.4 attach()void attach(float seconds, void (*callback)(TArg), TArg arg) void attach_ms(uint32_t milliseconds, void (*callback)(TArg), TArg arg)每隔n秒毫秒后周期性执行callbackarg参数同once()。3.2 示例//软件定时器初始化 Ticker ticker; void ticker_init(void) { ticker.attach(0.5,timerIAR); } //每0.5秒转换一次led状态 void timerIAR() { digitalWrite(LED_PIN, !digitalRead(LED_PIN)); }