我们可以在stm32f中用硬件定时器控制两个独立的进程吗

Question

我正在尝试为基于 STM32 的微控制器实现固件

两个任务，任务 A 和任务 B 都相互独立。 是否可以在不同的时间实例产生中断，以便固件在到达时间后切换回任务例如：taskA 应该每 500us 运行一次，taskB 应该每 100us 运行一次。 我建议使用硬件计时器 (TIM)，因为它们比操作系统的计时器更准确。 你能帮忙吗？ 或者你能提出一个更好的主意吗？

Answer 1

每 100us 产生一次中断

每个中断都会向 TASKA 提供信号量、任务通知或将某些内容放入队列中

每五次中断向 TASKB 提供信号量、任务通知或在队列中放置一些东西

然后在中断请求结束时进行上下文切换。

另一种选择 - 使用软件定时器https://www.freertos.org/FreeRTOS-Software-Timer-API-Functions.html 。

请记住，freeRTOS 中的进程不是同时运行的——您需要交还控制权以在它们之间切换（或在配置文件中为具有相同优先级的任务启用循环调度）。

Answer 2

编辑：这个答案假定不使用任何 RTOS，正如问题中没有提到的那样——忽略（可能不恰当）设置标签，使用 RTOS，解决方案看起来会有所不同！

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taskA 应该每 500us 运行一次，taskB 应该每 100us 运行一次

这听起来不像你真的依赖任务抢占，而不是你想定期运行短任务。 这可以非常简单地实现，甚至不需要中断：

1. 将定时器配置为在全范围内运行（ARR 寄存器 = 16 位计数器的 0xffff）。
2. 配置预分频器，使计数器每增加一次（对于 80Mhz，预分频器为 80，您在 PSC 寄存器中少写一个，即 79）。
3. 像往常一样启动定时器（CR1 寄存器中的 CEN 位）。

现在您只需测量时间：

uint16_t timestampA = timer->CNT - 500; // so that tasks will be run immediately
uint16_t timestampB = timer->CNT - 100;

for(;;) // main loop
{

    if(timer->CNT - timestampB > 100)
    {
        timestampB = timer->CNT;
        runTaskB();
    }
    if(timer->CNT - timestampA > 500)
    {
        timestampA = timer->CNT;
        runTaskA();
    }
}

在示例中，任务 B 的频率是任务 A 的倍数，我首先检查了任务 B，因此任务 A 将始终在任务 B 之后立即启动，因此不会出现与所需周期的偏差（如果您反向，每 5 次任务 B 的开始将被任务 A 的处理时间延迟）。

在这种情况无法避免的情况下（考虑 200 us 和 300 us），您可能会添加额外的时移（如果您完全依赖这种精度）：

uint16_t timestampA = timer->CNT - 200;
uint16_t timestampB = timer->CNT - (300 - 50);

当然，这个班次应该比其他任务需要运行的时间长。

旁注：不需要关心溢出，无符号减法是稳健的，因为所有计算都是通过模 2 ¹⁶完成的。