定时器

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ESP 定时器分类

• 定时器

  • 系统定时器

    • esp_timer

    • FreeRTOS Tick

  • 通用定时器

    • 独立硬件定时器

以下会一一介绍各类 ESP 定时器。

esp_timer

由于 ESP-IDF 编程指南里已存在 esp_timer 文档，故在此仅做一些额外补充。

esp_timer 的特点如下：

• 时钟源为 XTAL_CLK

• 支持从 light-sleep 唤醒后，系统定时器通过软件加载 RTC 定时器记录的睡眠时间来进行时间补偿

• 以 ESP32 为例，ESP32 往往使用 240 MHz 的 CPU 频率运行并使用任务分发法决定 esp_timer 的最小周期，此时一次性定时器配置的超时值需要大于 20 μs，周期性定时器的超时值需要大于 50 μs

esp_timer 的回调有以下两类：

• 任务分发法（默认）：从单个高优先级 esp_timer 任务中分发定时器回调函数，此方法适用于对时序要求不高的定时器回调函数

• 中断分发法：直接从中断处理程序分发定时器回调函数，此方法适用运行时间仅为几 μs 的简单、低延迟的定时器回调函数。优点是能确保事件和执行回调间的延迟较短，且不受其他任务影响。

配置为中断分发法的方式为：在 menuconfig 里使能 CONFIG_ESP_TIMER_SUPPORTS_ISR_DISPATCH_METHOD。

GPTimer

由于 ESP-IDF 编程指南里已存在 GPTimer 文档，故在此仅做一些额外补充。

GPTimer 的特点如下：

• 时钟源为 XTAL_CLK && APB_CLK

• 基于定时器组外设实现

• 应用独享硬件资源，不易受到其他模块干扰

• 功能更多，可以跟其他外设通过 ETM 联动（仅 ESP32-C6 等新芯片支持）

FreeRTOS Timer

由于 ESP-IDF 编程指南里已存在 FreeRTOS Timer API 说明，故在此仅做一些额外补充。

FreeRTOS Timer 的特点如下：

• 时钟源为 FreeRTOS Tick

• 纯软件定时器

• 使用一个低优先级的定时器 task（优先级可通过 CONFIG_FREERTOS_TIMER_TASK_PRIORITY 选项 配置），最大分辨率为 FreeRTOS Tick 周期

不同时钟对比

时钟	优点	缺点
esp_timer	精度和准确度高 使用简单	系统也在使用，应用层存在阻塞时会影响系统
GPTimer	精度和准确度最高，可用于波形生成 提供事件捕获等额外功能	使用不方便
FreeRTOS Timer	使用简单，不影响系统	最大分辨率等于 RTOS 滴答周期 定时器回调函数来自低优先级的定时器任务。 该任务可能会被其他任务抢占，导致精度和准确性下降