本帖最后由 香水城 于 2017-8-14 09:30 编辑
FreeRTOS定时器精度研究
背景介绍
FreeRTOS 以其移植方便，高度可定制，footprint 小，使其在嵌入式操作系统中的份额不容小觑！尤以免费license，颇受开发者青睐。
问题描述
客户在基于cortex-m3 的平台上使用FreeRTOS 系统提供的定时器功能时，意外发现定时器的精确度不够高。譬如，设置1 秒钟的定时器，理论上1 秒超时，并且执行相应的回调函数。但是调试却发现，有时回调函数是在1.4 秒后被执行！这对于精度要求较高的实时系统，是不能接受的！
问题复现与分析
首先在stm32f407-discovery 平台移植FreeRTOS，并创建一个定时器，在其回调函数里toggle led 灯，并测量被执行的时间。鉴于FreeRTOS 是一个多任务可抢占式系统，这个问题需要在多种情况下分析。
Case 1 :
单任务，即系统里仅有timer task 和idle task。整个系统最高优先级为4，Timer task 的优先级为默认优先级2。
在这种环境下，回调函数能精确的以1 秒的时长超时执行回调函数。虽然此刻精度能满足要求，但是实际的系统一般会包含多个task。以下为测试的日志，显而易见，该定时器严格1 秒钟超时。 Case 2 :
多任务，即系统里不仅有timer task 和idle task，还有用户创建的task。整个系统最高优先级为4，Timer task 的优先级为默认优先级2。
以下为测试的日志。 此时定时器回调函数有时能准确地被调度执行，有时则偏差较大，与期望值整整延迟了1 秒钟。
Case 3 :
多任务，即系统里不仅有timer task 和idle task，还有用户创建的task。整个系统最高优先级为4，Timer task 的优先级为默认优先级4。这样设置优先级，是希望能通过将timer task 设置为最高优先级，以期望调度器能优先调度执行timer task。
以下为实测的日志。
虽然调整了timer task 的优先级至最高，但是依然会出现严重的偏差。
解决方案
考虑到FreeRTOS 定时器的精准性不高，建议客户使用SysTick 或者MCU 的外设硬件定时器。
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