STM32 RTOS 系列教學 - 第四篇：RTOS 計時器與非阻塞處理技巧

STM32 RTOS 系列教學 - 第四篇：RTOS 計時器與非阻塞處理技巧

🎯 教學目標

• 理解 RTOS 中軟體計時器 (Software Timer) 的用途與應用場景
• 實作非阻塞式任務執行邏輯
• 比較使用 osDelay 與計時器的異同

⏰ RTOS Software Timer 簡介

RTOS 中的軟體計時器是一種非阻塞機制，讓你可以在不延遲任務執行的情況下，定時觸發事件。

📌 特色

• 背景執行，不佔用任務時間
• 適合用於輪詢檢查、定時觸發、Timeout 等功能
• 可重複或單次觸發

🛠 STM32CubeMX 設定 Timer

Step 1：新增 Timer

• 開啟 Middleware > FreeRTOS > Timers
• 新增一個 Timer：
  • 名稱：myTimer01
  • Period：1000（單位為 ms）
  • Callback Function：TimerCallback01
  • Auto-Reload：啟用

Step 2：啟用計時器

• 在 StartDefaultTask 或初始化任務中呼叫：

osTimerStart(myTimer01Handle, 0);

Step 3：撰寫回呼函式

void TimerCallback01(void *argument)
{
  HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC, GPIO_PIN_13);
}

🧠 非阻塞式執行技巧

傳統的 osDelay() 會讓任務進入 Blocked 狀態，若任務需同時處理多事件，建議改用計時器或時間差比較。

方法一：以 millis 判斷是否超時（需 HAL_GetTick）

uint32_t last_tick = 0;
for(;;)
{
  if(HAL_GetTick() - last_tick >= 1000)
  {
    last_tick = HAL_GetTick();
    HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_5);
  }
  // 其他可即時處理的邏輯
  osDelay(1); // 輕微延遲防止佔滿 CPU
}

方法二：使用 FreeRTOS 計時器（建議）

使用 timer callback 執行週期性任務，不阻塞主任務邏輯。

✅ 成功條件檢查

• Timer 可準時觸發 LED 閃爍（GPIO 輸出）
• 任務在不使用 osDelay 下能維持反應速度與功能
• 系統穩定，無多餘延遲或卡死現象

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第 5 篇：RTOS Memory Pool 與動態資源管理