news 2026/2/7 13:01:47

定时器实现非阻塞式程序

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张小明

前端开发工程师

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定时器实现非阻塞式程序

目录

0.实物接线图

1.定时器实现非阻塞式程序

程序功能:

程序要求:

2.阻塞和非阻塞

阻塞:

非阻塞:

示例

按键扫描函数

LED闪烁函数

LED开关函数

3.定时器实现非阻塞式程序实现

第一步:在江科大STM32入门教程中复制OLED显示屏工程代码,命名为定时器实现非阻塞式程序

第二步:将定时器模块(江科大STM32入门中有)加入本工程,修改为1ms进入一次中断

Timer.c

第三步:解决按键扫描,松手检测时阻塞的问题,解决办法,用定时器扫描按键;不推荐使用外部中断扫描按键,因为外部中断很难处理按键抖动和松手检测的问题

在Key.h中头文件声明

定时器扫描按键-单按键

定时器扫描按键-多按键

第四步:实现LED闪灯的非阻塞

在LED.h中头文件声明

定时器实现LED闪烁

第五步:主函数调用

定时器实现非阻塞式按键完整程序

4.定时器实现非阻塞式程序注意事项

判断中断重叠的方法

出现中断重叠的改进方法


0.实物接线图


1.定时器实现非阻塞式程序

程序功能:

两个按键分别控制两个LED,使其切换不同的点亮模式

程序要求:

按键灵敏,每次按键按下都能准确切换模式

模块要高度封装,主程序调用要简洁

在任何时候模块代码都不能阻塞主程序


2.阻塞和非阻塞

阻塞:

执行某段程序时,CPU因为需要等待延时或者等待某个信号而被迫处于暂停状态一段时间,程序执行时间较长或者时间不定

非阻塞:

执行某段程序时,CPU不会等待,程序很快执行结束

示例

按键扫描函数

阻塞点:等待按键松手代码部分,在第一个if内的while中,如果按键一直按着,程序就会卡死在这个while里面

LED闪烁函数

阻塞点:两个Delay函数的调用,在等待时,整个程序都无法运行了

LED开关函数

这个是非阻塞程序,因为这里每段代码的运行时间<=1ms

可以使用RTOS操作系统,实现多线程的效果,但是RTOS的多线程还是稍微复杂一些的,如果没有RTOS,只用裸机程序,使用定时器,在配合一些程序思维,也可以很好的解决程序阻塞的问题


3.定时器实现非阻塞式程序实现

第一步:在江科大STM32入门教程中复制OLED显示屏工程代码,命名为定时器实现非阻塞式程序

第二步:将定时器模块(江科大STM32入门中有)加入本工程,修改为1ms进入一次中断

Timer.c

第三步:解决按键扫描,松手检测时阻塞的问题,解决办法,用定时器扫描按键;不推荐使用外部中断扫描按键,因为外部中断很难处理按键抖动和松手检测的问题

在Key.h中头文件声明

定时器扫描按键-单按键

第一步:定时中断,每隔20ms读取一次本次引脚值和上次引脚值

第二步:判断,如果本次是1,上次是0,则表示按键按下且当前处于刚松手的状态

第三步:置键码标志位,向主程序报告此事件

定时器扫描按键-多按键

第一步:先写一个获取键码值的子函数(非阻塞式)

获取此时按键的状态,不用进行松手检测,按键1按下就返回1,按键2按下就返回2,没有按下就返回0

第二步:定时中断,每隔20ms读取一次本次键码值和上次键码值

第三步:判断,如果本次是0,上次非0,则表示按键按下且当前处于刚松手的状态

第四步:置键码标志位,向主程序报告此事件

第四步:实现LED闪灯的非阻塞

在LED.h中头文件声明

定时器实现LED闪烁

第一步:定时中断,每隔1ms计次变量自增

第二步:计次变量计到周期值时,归零

第三步:判断,如果计次变量小于一个比较值,开灯,否则,关灯

第五步:主函数调用

定时器实现非阻塞式按键完整程序


4.定时器实现非阻塞式程序注意事项

主函数中的中断函数,被多个模块复用,要确保这些模块的代码的中断函数执行时间不要过久,不要出现一个中断还没执行结束,下一个中断就到来了,也就是中断重叠的现象

判断中断重叠的方法

进入中断函数的最开始,就清除中断标志位,然后等中断推出之前,再检查一下这个标志位,如果还没置1,说明中断没有重叠,反之中断重叠

出现中断重叠的改进方法

1.减小模块内中断函数的内容,减小运行时间

2.增加定时器的基础时间

当前代码每1ms进入一次中断,主程序被频繁的被中断打断,会不会有问题

实际上这样的问题不大,因为1ms的中断,对于72MHz的主频而已,还是很久

当前的方法不一定能解决很多阻塞问题,实践中改进

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