为什么要使用软件定时器？

定时器在我们单片机编程时必不可少，虽然现在已经有很多单片机的定时器数量功能数量十分的丰富。但是在一些环境下（例如一些系统），总不能一个任务调一个硬件定时器中断吧？那如果有几十个任务呢？
所以就有了软件定时器存在的必要。软件定时器的优点在于，数量可以根据用户需求而定，不需要频繁的配置，维护性较高。缺点在于时间误差较大。
但是，对于一些延时要求不是特别高的任务来说，软件定时器无疑是一个不错的选择。
我最近学习了一下软件定时器的实现原理，自己在51单片机上面实现了，软件定时器的主要功能（已经可以使用）。
初识者，只需阅读本文章，即可知道软件定时器的一个原理，紧接着可以尝试自己去编写一个软件定时器。（希望文章可以帮到你，大佬可以直接划过了，另外大家有什么意见可以在评论区下留言讨论，一个人的思维是有限的）

不说废话，上代码讲解

main.c

读者只需要关心add_soft_timer()以及soft_timer_process()函数

u16 led_cb(void)//led引脚翻转函数
{static u8 flag=0;flag=!flag;Write_GPIO_Value(GPIO2,PIN_5,flag);return 0;
}void main(void)
{GPIO_Init();                                   //IO口初始化Timer_Init();                                   //定时器初始化Uart_Init();                                    //串口初始化1soft_timer_init();                              //软件定时器初始化SET_ALL_IRQ(IRQ_ENABLE);                      //打开总中断add_soft_timer(&led_cb,200,FOREVER);//添加一个200ms的软件定时器回调函数while(1){soft_timer_process();//软件定时器轮询函数   }
}

soft_timer.h

#ifndef __SOFT_TIMER_H
#define __SOFT_TIMER_H#include "user.h"
#include "timer.h"#define SOFT_TIMER_NUM  10  //定时器最大个数
/*
1）TIMER_START：记录定时器的状态（无效态、运行态、溢出态）；
2）TIMER_MODE：记录定时器时的模式（单次、循环）；
3）TIMER_STR：定时器的所有参数都包含在该结构体内；
4）typedef u16 (*timer_cb)(void) ：为一个返回值为u16，无形参的函数指针类型，定义新名；
*/typedef u16 (*timer_cb)(void);typedef enum {INVALID=0,//无效态，表示定时器不存在RUNING,       //运行态TIMEOUT,   //超时态}TIMER_START;typedef enum {ONCE = 0,  //单次FOREVER,    //循环}TIMER_MODE;typedef struct{u16 cycle;           //定时器周期     0~65535 units:100usu16 tick;            //当前计数值     0~65535 units:100usTIMER_START status;  //定时器状态     运行/停止/溢出TIMER_MODE  mode;   //定时器模式     1次/无限次timer_cb cb;      //回调函数
}TIMER_STR;void soft_timer_init(void);
int add_soft_timer(timer_cb *cb,u16 cyc,TIMER_MODE mode);
void soft_timer_process(void);#endif

soft_timer.c

#include "soft_timer.h"
#include "uart.h"
#include "gpio.h"//我使用51单片机内存不够，其它芯片无需放在外部存储器
xdata TIMER_STR timer_real[SOFT_TIMER_NUM];//定义结构体数组,10个。用于存放每个定时器的参数
u16 base_timer_cnt;//计数变量//中断服务，获取时间 ：计数单位1ms
void Soft_Timer_Base_Function(void) interrupt 19
{   //1ms自加1，周而复始。溢出后会重0开始继续加base_timer_cnt++;
}//初始化定时器时基设置
void soft_timer_init(void)
{memset(&timer_real,0,sizeof(timer_real));  //结构体清除，就是参数全部清0Timer3Init();                                //初始化定时器
}//获取base_timer_cnt计数器的值，该值在定时器中断内不断加1
u16 get_cur_tick(void)
{return base_timer_cnt;
}//添加定时器
int add_soft_timer(timer_cb cb,u16 cyc,TIMER_MODE mode) //回调、定时周期、定时模式
{u8 i;u16 cur_tick=get_cur_tick();//获取计数值//遍历数组，查找是否存在空位，可以被插for(i=0;i<SOFT_TIMER_NUM;i++){if(INVALID==timer_real[i].status){//寻找位置插空timer_real[i].cycle =  cyc;timer_real[i].tick  =  cur_tick+cyc;timer_real[i].cb      = cb;      //添加回调函数timer_real[i].mode  =  mode;timer_real[i].status= RUNING;//添加后进入运行态return 0;}}return -1;//没有空位置了
}//轮询处理：核心函数
void soft_timer_process(void)
{u8 i;u16 get_tick=get_cur_tick();//获取当前计数值int diff;for(i=0;i<SOFT_TIMER_NUM;i++)//数组的每一项遍历{ if(INVALID==timer_real[i].status)continue;//此定时器不存在，则结束本次循环，开始新循环if(RUNING==timer_real[i].status)//如果，定时器i，处于运行态{/*此处，我定义了一个int类型的diff变量，表示差值没有直接比较base_timer_cnt与timer_real[i].tick值的原因在于base_timer_cnt变量存在溢出的情况（就是到达65535后，接着变为0）那么此时比较大小显然是不行的。而用差值原因在于，a-b实际上是被当做a+(-b)来处理的。那么即使是存在变量溢出，最终得到的差值也是理想差值。（具体读者可以去查补码的知识）*/diff=get_tick-timer_real[i].tick;//int类型if(diff > 0)//溢出了{timer_real[i].status=TIMEOUT;//标记溢出}}if(TIMEOUT==timer_real[i].status)//如果，定时器i被标记溢出，则进行如下处理{timer_real[i].cb();      //执行回调任务（执行我们的任务）if(ONCE==timer_real[i].mode)//单次模式{memset(&timer_real[i],0,sizeof(TIMER_STR));//清除定时器i的结构体}else if(FOREVER==timer_real[i].mode)//循环模式{timer_real[i].status=RUNING;//状态跳转会运行态timer_real[i].tick=base_timer_cnt+timer_real[i].cycle;//记录下一个周期值}}}
}//定时器删除，不一定使用到
int delete_soft_timer(u8 idex)
{//判断是否存在if(INVALID==timer_real[idex].status){memset(&timer_real[idex],0,sizeof(TIMER_STR));  //结构体清除}return -1;//定时器不存在，所以无法删除
}

说明：本程序是在学习的时候编写，适当参考网上代码，如涉及到版权问题，可以联系我。

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为什么要使用软件定时器？

不说废话，上代码讲解

main.c

soft_timer.h

soft_timer.c

说明：本程序是在学习的时候编写，适当参考网上代码，如涉及到版权问题，可以联系我。

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