Zephyr应用: 14-Timer

第 14 课：Zephyr Timer（软件定时器）

本课摘要：本课系统讲解 Zephyr 软件定时器（k_timer）的核心用法，涵盖一次性与周期 Timer 的创建与启动、回调函数编写、Timer 停止与状态获取，并深入介绍 Timer 与 Semaphore、Work Queue 的协作模式，最后通过对比 k_sleep 阐明适用场景，配合多个可运行的 Demo 与实验帮助读者快速上手。

这一课你将学习Zephyr Kernel Timer（k_timer）的使用。Timer 是 RTOS 中最常见的内核对象之一，用于周期性执行任务、超时检测以及延时事件。

学习完成后，你将能够：
理解 Zephyr Timer 工作原理
创建一次性 Timer（One-shot Timer）
创建周期 Timer（Periodic Timer）
在 Timer 回调中执行代码
与 Thread、Semaphore 配合使用

一、什么是 Timer？
Timer 可以理解成：
“到时间后，自动通知你。”
例如：

启动 Timer │ ▼ 等待1000ms │ ▼ 执行callback()

它并不会创建新的线程，而是在System Clock 中断中判断是否超时，然后执行回调。
因此：

Thread ├── 正常运行 ├── Timer到期 └──callback()被调用

二、Zephyr Timer API

主要 API：

k_timer_init()k_timer_start()k_timer_stop()k_timer_status_get()k_timer_status_sync()

Timer 类型：

struct k_timer

三、创建 Timer
定义 Timer：

K_TIMER_DEFINE(my_timer, timer_handler, stop_handler);

或者：

struct k_timer my_timer;

然后：

k_timer_init(&my_timer, timer_handler, stop_handler);

四、Timer Callback
回调函数：

voidtimer_handler(structk_timer*timer){printk("Timer expired!\\n");}

停止时：

voidstop_handler(structk_timer*timer){printk("Timer stopped\\n");}

stop handler 可以为空：

NULL

五、启动 Timer
例如：

k_timer_start(&my_timer,K_SECONDS(2),K_NO_WAIT);

表示：

等待2秒 ↓ 执行一次 callback ↓ 停止

因为：

period=K_NO_WAIT

时间线

0s ----------------2s---------------- callback()结束

六、周期 Timer
例如：

k_timer_start(&my_timer, K_SECONDS(1), K_SECONDS(1));

时间线：

0----1----2----3----4----5---- ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ callback callback callback

每隔一秒执行一次。

七、停止 Timer

k_timer_stop(&my_timer);

Timer 停止后：

stop handler

会执行。

八、第一个 Timer Demo
main.c

#include<zephyr/kernel.h>voidtimer_handler(structk_timer*timer){printk("Timer expired!\\n");}K_TIMER_DEFINE(my_timer,timer_handler,NULL);intmain(void){printk("Start Timer\\n");k_timer_start(&my_timer,K_SECONDS(2),K_NO_WAIT);while(1){printk("Main Thread\\n");k_sleep(K_SECONDS(1));}}

运行结果：

Start Timer Main Thread Main Thread Timer expired!Main Thread Main Thread

运行结果：

Start Timer Main Thread Main Thread Timer expired!Main Thread Main Thread

时序图：