arduino定时器多任务

Arduino定时器多任务是指通过使用Arduino的定时器和多线程技术，可以实现多个任务同时执行的功能。在Arduino中，可以使用定时器库来实现定时器功能，同时也可以使用多线程库来实现多任务执行。通过将不同的任务分配到不同的线程中，可以实现这些任务的并行执行，从而提高程序的效率和响应速度。同时，通过使用变量来控制线程的启动和结束，可以实现对任务的灵活控制。在使用定时器多任务时，需要注意定时器的兼容性问题，以及线程的启动和结束控制。

相关问题

Arduino 定时器

### Arduino 定时器使用教程

#### 一、定时器简介
Arduino Uno 开发板内置有多个硬件定时器，这些定时器能够帮助开发者精确控制时间间隔来执行特定的任务。定时器本质上是对分频后的时钟信号进行计数，在达到预设值之后会触发中断事件[^4]。

#### 二、不同类型的定时器及其特点
Arduino Uno 配备了三个独立的8位和16位定时器——timer0、timer1以及timer2。每个都有各自的特点与适用场景：

- **Timer0**: 主要用于处理`millis()`和`delay()`函数所需的微秒级延时操作；
- **Timer1**: 提供更广泛的PWM波形生成功能，并支持相位/频率调制模式；
- **Timer2**: 同样适用于生成较短周期内的PWM信号，同时也可用于创建更高精度的时间延迟[^1]。

#### 三、设置自定义定时器的方法
为了更好地利用这三个定时器完成复杂的应用需求，可以通过修改寄存器的方式来自定义配置它们的工作方式。下面给出一段简单的C++代码片段作为例子说明如何初始化并启动一个基于Timer2的毫秒级别定时器中断服务程序(ISR)，该ISR每经过指定时间段就会被激活一次。

#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>

volatile uint32_t msTicks = 0;

void setup() {
    // 设置比较匹配A输出引脚为输出模式 (如果需要的话)
    
    // 清除TIMER2 控制寄存器 TCCR2A/B 的内容
    TCCR2A = 0;
    TCCR2B = 0;

    // 设定预分配系数为64(CK/64), 波特率= F_CPU/(64*1000)=1us/tick
    OCR2A = 199;          // 计算得到OCR2A=(F_CPU / (Prescaler * Desired Frequency)) - 1
                          // 这里假设期望频率为5kHz，则OCR2A应等于(F_CPU / (64 * 5000))-1
    
    TIMSK2 |= _BV(OCIE2A); // 允许溢出中断请求
}

// 中断服务例程：每当发生比较匹配时都会自动跳转到这里运行
ISR(TIMER2_COMPA_vect){
    ++msTicks;
}

上述代码实现了每隔大约1毫秒就增加全局变量 `msTicks` 的值。需要注意的是实际应用中可能还需要考虑其他因素如电源电压波动带来的影响等因素。

#### 四、简化版解决方案—使用现成库文件
对于不想深入了解底层机制的新手来说，可以直接采用已经封装好的第三方类库来进行开发工作。比如 MsTimer2 或者 TimerOne 库都可以极大地减少编写繁琐代码量的同时提高项目的可读性和维护性[^3]。

这里展示了一个简单案例，展示了怎样借助于 MsTimer2 来实现相同的功能：

#include "MsTimer2.h"

unsigned long counter = 0;

void onTimer(){
    Serial.println(counter++);
}

void setup(){
    Serial.begin(9600);
    MsTimer2::set(1, onTimer); // 每隔1ms调用onTimer()
    MsTimer2::start();
}

void loop(){}

这段代码同样达到了之前提到的效果，但是更加直观易懂，适合初学者学习掌握基本概念。

ESP32arduino实现定时器中断

ESP32是一个功能强大的微控制器，支持Arduino开发环境，它内置了多个定时器，可以用来实现定时器中断。在Arduino IDE中，使用ESP32实现定时器中断，可以通过Arduino的Timer库，或者直接使用ESP32的编程接口来完成。

以下是使用ESP32的编程接口实现定时器中断的基本步骤：

1. 包含ESP32的硬件定时器库。
2. 创建并配置定时器。
3. 定义中断服务例程（ISR），这是在定时器溢出时调用的函数。
4. 启动定时器。
5. 在中断服务例程中编写需要周期性执行的代码。
6. 在主循环中执行其他任务，定时器中断会自动处理。

例如，以下是一个简单的示例代码：

#include <Arduino.h>

hw_timer_t * timer = NULL; // 定义定时器对象
portMUX_TYPE timerMux = portMUX_INITIALIZER_UNLOCKED; // 用于同步的锁

void IRAM_ATTR onTimer() {
  portENTER_CRITICAL(&timerMux);
  // 在这里编写定时器中断时要执行的代码
  // ...
  portEXIT_CRITICAL(&timerMux);
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  timer = timerBegin(0, 80, true); // 初始化定时器，这里的参数根据实际情况设置
  timerAttachInterrupt(timer, &onTimer, true); // 将中断服务例程附加到定时器
  timerAlarmWrite(timer, 1000000, true); // 设置定时器周期，单位微秒
  timerAlarmEnable(timer); // 启动定时器
}

void loop() {
  // 主循环中可以执行其他任务
  // ...
}

在这个例子中，我们使用了`hw_timer_t`对象来控制ESP32的硬件定时器，并通过`timerBegin`, `timerAttachInterrupt`, `timerAlarmWrite`和`timerAlarmEnable`函数来配置和启动定时器。`onTimer`函数是我们定义的中断服务例程，在定时器中断发生时会被自动调用。