ESP32 + ESP-IDF ｜GPIO 02 - 使用高分辨率定时器，每100ms时间间隔驱动外部两个LED灯闪烁

一、前言

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ESP-IDF实际上是基于freeRTOS的SDK，官网介绍freeRTOS还经过剪裁与优化。

使用过RTOS的同学肯定知道其实RTOS也有定时器（专业点来说它是软定时器），跟基于一定频率轮询的任务Task相比，RTOS的软定时器一般优先级较低。本次实验使用ESP32的16bit高分辨率定时器，它是基于硬件定时器的。硬件定时器的实时性肯定比软件定时器好得多！
以下摘自ESP官网：https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/latest/esp32/api-reference/system/esp_timer.html

总结：

• 官方直接限制了定时器的最高频率是20kHZ（50us），官方的建议是使用外部的硬件外设来解决，或者使用DMA。简单来说，esp32不能用于高频（超过20kHz）的中断应用。
• esp_timer跟freeRTOS的定时器一样，可以提供一次性的定时器与周期性的定时器。区别在于esp_timer的优先级高，freeRTOS的定时器的优先级低。
• esp_timer是使用64位硬件定时器实现的API。
• 定时器回调函数尽可能做少的工作。（跟学习stm32的硬件定时器时一样）

实验的现象：
闪烁的频率增加至10Hz（100ms）

ESP-IDF Monitor打印出来的信息：

二、VSCODE + ESP-IDF

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2.1、快速创建项目

按照上一章节的方式创建一个sample_project的模版。

2.2、选择串口通道，ESP芯片型号

还是按照上一章节的方式来选择串口通道与ESP芯片信号

三、代码

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3.1、头文件

增加一个头文件esp_timer.h

3.2、全局变量

• 声明定时器1的回调函数
• 定义定时器1的句柄
• 定义定时器1参数结构体

3.3、app_main( )函数

创建定时器之前，先调用esp_timer_init( )初始化所有定时器。

3.4、定时器回调函数

3.5、实验代码

#include <stdio.h>
#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "driver/gpio.h"
#include "esp_log.h"
#include "esp_timer.h"

/* 定时器1回调函数 */
void timer1_Callback(void *arg);

static uint8_t s_led_state = 0;
static const char *TAG = "blink LED & 16bit timer";
static esp_timer_handle_t timer1_handler;  /* 定时器1的句柄 */

/* 定时器1的参数 */
static esp_timer_create_args_t timer_Once_Obj = {
    
    
    .name = "Timer_NUM_1",          /* 定时器的名称 */
    .arg = NULL,                    /* 传递给回调函数的参数 */
    .callback = &timer1_Callback,   /* 回调函数 */
};

void app_main(void)
{
    
    
    ESP_LOGI(TAG, "Example configured to blink GPIO LED!");

    /* 复位GPIO的状态 */
    gpio_reset_pin(26);
    gpio_reset_pin(27);

    /* 设置GPIO为输出模式 */
    gpio_set_direction(26,GPIO_MODE_OUTPUT);
    gpio_set_direction(27,GPIO_MODE_OUTPUT);

    /* 初始化定时器 */
    esp_timer_init(); 

    /* 创建定时器1 */
    esp_timer_create(&timer_Once_Obj,&timer1_handler);

    /* 启动定时器1（周期性） */
    esp_timer_start_periodic(timer1_handler,100 * 1000);

    while(1)
    {
    
    
        vTaskDelay(300 / portTICK_PERIOD_MS);   /* 延时300ms */
    }

}

/* 定时器1回调函数 */
void timer1_Callback(void *arg)
{
    
    
    int64_t get_time = esp_timer_get_time();    /* 获取自启动以来的时间（单位us） */
    ESP_LOGI(TAG, "Time is : %lld", get_time);  /* 通过log打印出来 */

    ESP_LOGI(TAG, "Turning the LED %s!", s_led_state == true ? "ON" : "OFF");
    gpio_set_level(26,s_led_state);         /* GPIO26输出电平 */
    gpio_set_level(27,s_led_state);         /* GPIO27输出电平 */

    s_led_state = !s_led_state;             /* 取反LED的状态 */
}

四、相关API

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4.1、函数esp_timer_init( )

4.2、函数esp_timer_create( )

如果定时器不再需要时，调用esp_timer_delete( )将其删除。

4.3、函数esp_timer_start_periodic( )

4.4、变量类型esp_timer_handle_t

简单来说，就是用于创建定时器对象的句柄。

static esp_timer_handle_t timer1_handler;  /* 定时器1的句柄 */

4.5、变量类型esp_timer_create_args_t

/* 定时器1的参数 */
static esp_timer_create_args_t timer_Once_Obj = {
    
    
    .name = "Timer_NUM_1",          /* 定时器的名称 */
    .arg = NULL,                    /* 传递给回调函数的参数 */
    .callback = &timer1_Callback,   /* 回调函数 */
};