相對延時和絕對延時區(qū)別

嵌入式軟件代碼中延時是很常見的，只是延時種類有很多，看你用什么延時。

一個延時的問題

問題：周期性（固定一個時間）去處理某一件事情。你會通過什么方式去實現(xiàn)？

比如：間隔10ms去采集傳感器的數(shù)據(jù)，然后通過一種算法計算出一個結(jié)果，最后通過串口發(fā)送出去。

可能對于很多習(xí)慣裸機編程的讀者，首先想到的是：利用定時器，定時10ms中斷，在中斷里面處理。 ? 中斷函數(shù)適合處理簡單數(shù)據(jù)，不適合算法、通信等需要長時間占用CPU的處理。 ? 對計時精度要求比較高的地方適合定時器，像本章節(jié)說的周期性采集傳感器數(shù)據(jù)，要求不適合很高，那么就引入本文說的絕對延時。 ? 在實時操作系統(tǒng)FreeRTOS任務(wù)中，利用vTaskDelayUntil絕對延時即可完美解決這個問題。

相對延時和絕對延時的含義

本文拿FreeRTOS中相對延時函數(shù)vTaskDelay，絕對延時函數(shù)vTaskDelayUntil來說明。

相對延時：指每次延時都是從執(zhí)行函數(shù)vTaskDelay()開始，直到延時指定的時間（參數(shù)：滴答值）結(jié)束。

絕對延時：指每隔指定的時間（參數(shù)：滴答值），執(zhí)行一次調(diào)用vTaskDelayUntil()函數(shù)的任務(wù)。

文字描述可能不夠直觀理解，下面章節(jié)結(jié)合代碼例子、延時值（IO高低變化波形）、任務(wù)執(zhí)行圖來詳細(xì)講述一下他們的區(qū)別。

相對延時和絕對延時區(qū)別

以實際代碼為例說明：一個任務(wù)中，添加一個10ms系統(tǒng)延時，然后，在執(zhí)行任務(wù)（耗時1ms左右，例子以延時代替）。 ? 相對延時代碼： ? 絕對延時代碼： ? 說明： 1.TestDelay這個延時函數(shù)僅僅用于測試（延時1ms），用于代替采集、算法、發(fā)送等耗時時間。 ? 2.兩個代碼唯一區(qū)別在于系統(tǒng)延時不同，一個vTaskDelay(10);，一個vTaskDelayUntil(&xLastWakeTime, 10); ? 3.系統(tǒng)時鐘頻率為1000，也就是上面系統(tǒng)延時10個滴答，即10ms。 ? 看到代碼，你想到了他們輸出結(jié)果的差異嗎？ 來看下結(jié)果的差異：用PA0這個引腳輸出的高低電平，得出延時時間。 ? 相對延時結(jié)果： ? 絕對延時結(jié)果： 結(jié)果為：相對延時的周期為系統(tǒng)延時10ms + 執(zhí)行任務(wù)1ms的時間，總共11ms時間。絕對延時的周期即為10ms時間. ?

換一種方式看區(qū)別

如果上面的區(qū)別還沒明白，再來講一個更容易理解的區(qū)別，通過文字 + 任務(wù)執(zhí)行圖來說明。 ? 1.相對延時 先看任務(wù)執(zhí)行圖，按照上面代碼的方式呈現(xiàn)：這里會牽涉到操作系統(tǒng)任務(wù)切換、高優(yōu)先級任務(wù)搶占等一些原理，若不了解，請轉(zhuǎn)移直到了解再回來。 ? 上電，TEST任務(wù)進(jìn)入延時（阻塞）狀態(tài)，此時系統(tǒng)執(zhí)行其他就緒任務(wù)。FreeRTOS內(nèi)核會周期性的檢查TEST任務(wù)的阻塞是否達(dá)到，如果阻塞時間達(dá)到，則將TEST任務(wù)設(shè)置為就緒狀態(tài)，如果就緒任務(wù)中TEST任務(wù)的優(yōu)先級最高，則會搶占CPU，再次執(zhí)行任務(wù)主體代碼，不斷循環(huán)。 ? TEST任務(wù)每次系統(tǒng)延時都是從調(diào)用延時函數(shù)vTaskDelay()開始算起的，所以叫相對延時。 ? 從上圖可以看出： 如果執(zhí)行TEST任務(wù)的過程中發(fā)生中斷，或者具有更高優(yōu)先級的任務(wù)搶占了，那么TEST任務(wù)執(zhí)行的周期就會變長，所以使用相對延時函數(shù)vTaskDelay()，不能周期性的執(zhí)行TEST任務(wù)。 ? 2.絕對延時 代碼中定義的變量xLastWakeTime，其實是用來保存上一次的系統(tǒng)計數(shù)器值（方便檢測下一個延時時間是否到來）。 ? 和上面相對延時程序執(zhí)行圖比較，可以看出，系統(tǒng)延時的時間包含了程序執(zhí)行的時間。即時中途有中斷，或更高優(yōu)先級任務(wù)打斷，不會影響下一次執(zhí)行的時間（也就是這個周期不會變，當(dāng)然，打斷時間不能超過系統(tǒng)延時值）。 ? 提示：圖片中添加了一段話：一般來說，程序執(zhí)行時間要小于總間隔時間（10ms）。 ? 如果打斷時間太長，回來之后延時都超過了，則會立馬執(zhí)行程序，不會再延時（任務(wù)不會再阻塞延時）。　　

? ? ? 審核編輯：彭靜

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2021-11-16 10:21:01

STM32關(guān)延時功能實現(xiàn)方式研究

STM32常見延時實現(xiàn)方式研究一、阻塞延時函數(shù)1. 循環(huán)延時（V1.0.0）代碼（while形式）測試數(shù)據(jù)特點總結(jié)2. SYSTICK非中斷延時（V1.0.1）代碼測試數(shù)據(jù)50us級延時500us

2021-11-24 19:21:02

C語言 | 延時函數(shù)（Delay）

github：https://github.com/MichaelBeechanCSDN：https://blog.csdn.net/u011344545“nop”函數(shù)對于延時很短，要求在us

2022-01-13 13:38:24

STM32延時不同寫法

對于STM32系列的延時函數(shù)有著不同的寫法，本章將給大家?guī)碜詈唵蔚?b class="flag-6" style="color: red">延時到最精準(zhǔn)延時函數(shù)的各種寫法及原理。在STM32系列中要學(xué)會用好systick定時器，這很重要一.普通延時函數(shù)原理：用C中累加

2022-01-14 12:49:15

對延時函數(shù)的理解

CPU頻率一般為晶振頻率，當(dāng)接入外部晶振時，CPU頻率為外頻乘以內(nèi)頻。延時函數(shù)通過運行一次計算CPU所用的時間來達(dá)到延時的延時的目的，延時時間為：計算次數(shù)/cpu頻率（MHZ）=延時時間（us）

2022-01-18 10:26:20

FreeRTOS高級篇9---FreeRTOS系統(tǒng)延時分析

FreeRTOS提供了兩個系統(tǒng)延時函數(shù)：相對延時函數(shù)vTaskDelay()和絕對延時函數(shù)vTaskDelayUntil()。相對延時是指每次延時都是從任務(wù)執(zhí)行函數(shù)...

2022-01-26 17:34:31

Systick定時器延時原理與HAL_Delay()延時函數(shù)的使用

代碼的書寫過程中經(jīng)常用到延時，這里主要講述一下HAl延時，HAL庫之HAL_Delay()函數(shù)在72M主頻，STM32CUBEMX自動生成情況下，默認(rèn)為延時1ms單位，即HAL_Delay(500)表示500ms延時，這是因為在默認(rèn)狀態(tài)下，SysTick()默認(rèn)設(shè)置為1ms中斷，下面就原理進(jìn)行敘述。

2022-04-26 09:09:38

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