前言

嵌入式开源项目精选专栏之前发布过一篇关于MultiTimer的文章， MultiTimer | 一款可无限扩展的软件定时器，这周有小伙伴在群里提醒我 MutilTimer 和文章写的不太一样，第一反应是重构了，大佬们技术水平提升一个段位后都喜欢重构项目，去github看看发生了什么。

master分支上还是之前的v1版本，和文章是一样的：

development分支上果然重构了项目，发布了v2版本：

同步更新下教程。

一、MultiTimer

本期给大家带来的开源项目是 MultiTimer，一款可无限扩展的软件定时器，作者0x1abin，目前收获 399 个 star，遵循 MIT 开源许可协议。

MultiTimer 是一个软件定时器扩展模块，可无限扩展你所需的定时器任务，取代传统的标志位判断方式， 更优雅更便捷地管理程序的时间触发时序。

项目地址：https://github.com/0x1abin/MultiTimer

二、移植MultiTimer

1. 移植思路

开源项目在移植过程中主要参考项目的readme文档，一般只需两步：

• ① 添加源码到裸机工程中；
• ② 实现需要的接口；

本文中我使用的是小熊派IoT开发套件，主控芯片为STM32L431RCT6：

移植之前需要准备一份裸机工程，我使用STM32CubeMX生成，需要初始化以下配置：

• 配置一个串口用于打印信息
• printf重定向

2.MDK移植

① 复制MultiTimer源码到工程中：

② 在keil中添加 MultiTimer的源码文件：

③ 将MultiTimer头文件路径添加到keil中：

3. gcc移植

① 复制MultiTimer源码到工程中：

② 在 Makefile 中添加 MultiTimer的源码文件：

③ 添加MultiTimer头文件路径：

三、使用MultiTimer

使用时包含头文件：

#include "multi_timer.h"

1. 提供Timer时基信号

MultiTimer中的时基信号需要安装，API如下：

/** * @brief Platform ticks function. * * @param ticksFunc ticks function. * @return int 0 on success, -1 on error. */
int MultiTimerInstall(PlatformTicksFunction_t ticksFunc);

PlatformTicksFunction_t 函数指针定义如下：

typedef uint64_t (*PlatformTicksFunction_t)(void);

本文中使用的是STM32HAL库，所以通过Systick来提供，无需设置额外的定时器。

编写获取系统 tick 的函数：

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */
uint64_t PlatformTicksGetFunc(void)
{
    
  return (uint64_t)HAL_GetTick();
}
/* USER CODE END 0 */

在main函数中安装该tick函数：

/* USER CODE BEGIN 2 */
printf("MultiTimer v2 Port on BearPi board by mculover666!\r\n");
MultiTimerInstall(PlatformTicksGetFunc);
/* USER CODE END 2 */

2. 创建Timer对象

软件定时器抽象为 MultiTimer 结构体：

struct MultiTimerHandle {
    
    MultiTimer* next;
    uint64_t deadline;
    MultiTimerCallback_t callback;
    void* userData;
};

typedef struct MultiTimerHandle MultiTimer;

所以直接使用 MultiTimer 类型创建软件定时器：

/* USER CODE BEGIN PV */
MultiTimer timer1;
/* USER CODE END PV */

3. Timer回调函数

回调函数类型定义如下：

typedef void (*MultiTimerCallback_t)(MultiTimer* timer, void* userData);

按照回调函数格式，创建超时回调函数：

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */
void timer1_callback(MultiTimer* timer, void* userData)
{
    
    printf("timer1 timeout!\r\n");
}
/* USER CODE END 0 */

4. 初始化并启动Timer

启动定时器的API如下：

/** * @brief Start the timer work, add the handle into work list. * * @param timer target handle strcut. * @param timing Set the start time. * @param callback deadline callback. * @param userData user data. * @return int 0: success, -1: fail. */
int MultiTimerStart(MultiTimer* timer, uint64_t timing, MultiTimerCallback_t callback, void* userData);

初始化定时器对象，注册定时器回调处理函数，设置超时时间（ms）：

/* USER CODE BEGIN 2 */
printf("MultiTimer v2 Port on BearPi board by mculover666!\r\n");
MultiTimerStart(&timer1, 1000, timer1_callback, NULL);
/* USER CODE END 2 */

5. Timer对象处理

Timer对象处理函数API定义如下：

/** * @brief Check the timer expried and call callback. * * @return int The next timer expires. */
int MultiTimerYield(void);

在主循环中调用Timer对象处理函数，处理函数会判断链表上的每个定时器是否超时，如果超过，则拉起注册的回调函数：

/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
    
  /* USER CODE END WHILE */

  /* USER CODE BEGIN 3 */
  MultiTimerYield();
}
 /* USER CODE END 3 */

接下来编译下载，看在串口助手中看到打印的日志：

四、如何循环触发

在定时器超时函数中，重启定时器即可。

void timer1_callback(MultiTimer* timer, void* userData)
{
    
    printf("timer1 timeout!\r\n");

    // restart
    MultiTimerStart(&timer1, 1000, timer1_callback, NULL);
}

五、设计思想解读

相对于v1版本，v2版本明显涉及简洁很多，c文件实现只有4个函数，82行代码。

v2版本中使用注册机制由用户提供tick，这样设计有个好处是，可移植性更强，无需干预系统tick中断，只有MultiTimer得到调度的时候，它才可以通过我们安装的API获取到系统tick，以此为基准来判断定时器是否超时。

v2版本还优化了链表插入机制，之前是简单粗暴直接单链表插入节点，现在通过超时时间排序插入，更加优雅：

除了插入的更加优雅之外，这样做还有两个对于软件定时器性能的提升，在调度的时候：

• 超时时间近的定时器总能得到优先处理
• 前面的定时器还未超时，可以直接结束调度

软件定时器实现思想可以参考之前v1版本的教程。

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