完成操作系统部分

book/07：FreeRTOS/01.md

@@ -74,6 +74,14 @@
 			- [代码](#代码)
 			- [运行效果和代码分析](#运行效果和代码分析)
 	- [3.6. 软件定时器](#36-软件定时器)
+		- [函数接口](#函数接口)
+			- [软件定时器创建函数(osTimerNew)](#软件定时器创建函数ostimernew)
+			- [软件定时器启动函数(osTimerStart)](#软件定时器启动函数ostimerstart)
+			- [软件定时器停止函数(osTimerStop)](#软件定时器停止函数ostimerstop)
+		- [应用示例](#应用示例)
+			- [配置](#配置-1)
+			- [代码编写](#代码编写)
+			- [代码分析](#代码分析)
 
 
 # 1. 概述
@@ -655,6 +663,15 @@ FreeRTOS提供了事件标志组的功能，每一个事件标志组最多具有
 
 #### 3.2.2.2. 代码编写
 
+在 USER CODE BEGIN 4 部分加入以下代码：
+
+```c
+/* USER CODE BEGIN 4 */
+#define EVENT1 0x01
+#define EVENT2 0x02
+/* USER CODE END 4 */
+```
+
 补充 StartEventTask 代码：
 
 ```c
@@ -969,3 +986,118 @@ osMessageQueuePut(ComQueueHandle, RxBuffer, 0, 0);
 为什么？无解。
 
 ## 3.6. 软件定时器
+
+在嵌入式系统设计中,常常有这样的功能需求：一个任务周期性地运行或者在将来某个时刻运行,以实现定时或者延时控制,这个功能可以利用定时器实现。
+
+从定时器的实现角度来看，可以分为硬件定时器和软件定时器。硬件定时器数量有限，往往可以实现除了简单定时而外的其他功能；作为简单的定时而言，软件定时器可能更适合。
+
+软件定时器的工作方式和硬件定时器类似：设置一个定时时间后，启动定时器运行预设的定时时间到达后，可以调用一个回调函数来执行相应的操作。
+
+软件定时器可以配置为单次触发或者周期触发：单次触发定时器执行一次回调函数后将不再运行；周期触发定时器则重复执行回调函数，直到用户停止或删除该定时器为止。所有软件定时器都可以启动、停止或重新启动。
+
+### 函数接口
+
+#### 软件定时器创建函数(osTimerNew)
+
+![image-20241013111906257](./img/image-20241013111906257.png)
+
+![image-20241013111929339](./img/image-20241013111929339.png)
+
+#### 软件定时器启动函数(osTimerStart)
+
+![image-20241013112018017](./img/image-20241013112018017.png)
+
+#### 软件定时器停止函数(osTimerStop)
+
+![image-20241013112103440](./img/image-20241013112103440.png)
+
+### 应用示例
+
+建立两个软件定时器：一个是周期触发定时器，每隔100ms通过串口向PC发送数据；一个是单次触发定时器，控制指示灯在系统启动5s后再开启。
+
+#### 配置
+
+1. 新建一个工程，取名OsTimer；注意：需要设置SYS中的Debug为 Serial Wire；另外固件版本可能需要调整，1.8.6的有问题；
+2. 同样在 SYS 中，配置Timebase Source 为一个没有使用的定时器，如TIM4；
+3. 设置PA7为输出，并设置Label为LED；
+4. 打开串口2，不用打开中断；
+5. 配置中间件，打开FREERTOS，Interface设置成 CMSIS_V2；
+6. FreeRTOS 的 Advanced settings 中打开 NEWLIB 的选项，否则要提示警告；
+7. 建立一个任务
+
+![image-20241013115709382](./img/image-20241013115709382.png)
+
+
+
+#### 代码编写
+
+在 USER CODE BEGIN Includes  代码段补充以下代码：
+
+```c
+/* USER CODE BEGIN Includes */
+#include <string.h>
+/* USER CODE END Includes */
+```
+
+在 USER CODE BEGIN 0 补充以下代码
+
+```c
+/* USER CODE BEGIN 0 */
+osTimerId_t ComTimerHandle;
+osTimerId_t LedTimerHandle;
+
+char *MSG = "Periodic Virtual Timer:run every 1s.\n";
+void ComCallback(void *argument) {
+	HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t*) MSG, strlen(MSG), 100); // 发送接收到的数据
+}
+void LedCallback(void *argument) {
+	HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_SET);
+	osDelay(200);
+	HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_RESET);
+}
+/* USER CODE END 0 */
+```
+
+完善 StartInitTimer 任务函数
+
+```c
+/* USER CODE END Header_StartInitTimer */
+void StartInitTimer(void *argument) {
+	/* USER CODE BEGIN 5 */
+	ComTimerHandle = osTimerNew(ComCallback, osTimerPeriodic, NULL, NULL);
+	LedTimerHandle = osTimerNew(LedCallback, osTimerOnce, NULL, NULL);
+	osTimerStart(ComTimerHandle, 1000);
+	osTimerStart(LedTimerHandle, 5000);
+	for (;;) {
+		osDelay(1000);
+	}
+	/* USER CODE END 5 */
+}
+```
+
+#### 代码分析
+
+按照书上的方法，启动定时器不能简单的在main 函数中完成。首先分析一下main函数的流程：
+
+```c
+int main(void) {
+	HAL_Init();																		// 1. 硬件代码初始化
+	SystemClock_Config();															// 2. 系统时钟配置
+	MX_GPIO_Init();																	// 3. GPIO初始化
+	MX_USART2_UART_Init();															// 4. 串口初始化
+	osKernelInitialize();															// 5. 操作系统初始化
+	InitTimerHandle = osThreadNew(StartInitTimer, NULL, &InitTimer_attributes);		// 6. 建立一个任务
+	osKernelStart();																// 7. 操作系统正式运行
+	while (1) {
+        																			// 8. 非操作系统的循环代码
+	}
+}
+```
+
+1. 正常情况下，当运行到7的位置时，操作系统进行自己的任务调度循环，这时，7之后的代码永远不能运行；
+2. 在7之前的代码都是初始化的代码，操作系统也没有运行；
+3. 因此启动定时器的代码放在7之前是不合适的，因为操作系统还没有运行，无法启动定时器；
+4. 启动定时器的代码放在7之后也是不合适的，因为7之后的代码正常情况下永远不会运行；
+5. 因此，我们需要一个独立的任务，在操作系统运行后对定时器进行启动，因此有了 StartInitTimer 这个任务；这个任务的目的就是在操作系统运行的时候启动定时器；
+6. 按理说，这个任务可以是一次性任务，不需要后面的死循环；但是删除后面的死循环后，代码无法正常运行；
+7. 有猜测操作系统至少应该有一个周期性任务，因此另外添加一个任务（保留该任务中的死循环）；并删除 StartInitTimer 任务中的死循环，让 StartInitTimer 成为一次性任务，依旧不能正常运行。具体原因还需要进一步分析。