解码LVGL定时器

news/2025/11/11 18:27:25/文章来源:https://www.cnblogs.com/YouEmbedded/p/19211250

定时器核心概念

LVGL 定时器是按指定毫秒（ms）周期执行回调函数的机制，依赖内置计时器系统调度
非抢占式：多个定时器不会互相中断，一个定时器的回调执行完，才会执行下一个，因此回调中可安全调用 LVGL 相关函数或普通函数
调度依赖 lv_timer_handler()：所有定时器的回调都在该函数中触发，必须定期调用（如主循环、操作系统线程中），否则定时器无法执行

核心调度函数：lv_timer_handler ()

/*** LVGL 定时器核心调度函数（带属性标记，用于编译器优化/特性识别）* @brief 触发所有就绪的定时器回调，处理定时器周期计数、状态判断，是定时器工作的核心* @return uint32_t 下次需要调用该函数的最小延迟（单位：ms），用于优化调度（如OS中线程睡眠时长）*                  返回 0 表示需立即再次调用，避免定时器延迟* @note LV_ATTRIBUTE_TIMER_HANDLER 是LVGL内置属性宏，用于标记该函数为定时器处理入口，*       编译器可能根据该属性做优化（如避免内联、指定代码段等），不可省略*       必须定期调用：推荐调用周期 ≤ 5ms，调用频率直接决定定时器响应精度*       返回值用途：在操作系统中，可根据返回值让LVGL线程睡眠对应时长，减少CPU占用*       函数内部逻辑：遍历所有定时器 → 检查是否就绪（周期到达/被lv_timer_ready标记）→ 执行回调 → 更新计数*       若回调函数执行耗时过长，会导致返回值变大，甚至影响其他定时器的准时触发，需控制单个回调耗时*       线程安全：可在多线程环境中调用（LVGL内部有保护机制），但需确保所有LVGL操作（如控件修改）在同一线程*/
LV_ATTRIBUTE_TIMER_HANDLER uint32_t lv_timer_handler(void);

定时器基本操作

创建定时器（核心接口）

/*** 创建一个定时器并返回其句柄* @param timer_cb  定时器回调函数（定时器触发时执行的函数）* @param period_ms 定时器执行周期（单位：ms），最小支持 1ms* @param user_data 用户自定义数据（回调中可通过 lv_timer_get_user_data 获取）* @return          成功返回定时器句柄（lv_timer_t*），失败返回 NULL（如内存不足）* @note            创建后定时器默认是启用状态（除非手动禁用）*                  回调函数原型必须符合 lv_timer_cb_t 定义*/
lv_timer_t *lv_timer_create(lv_timer_cb_t timer_cb, uint32_t period_ms, void *user_data);/*** 定时器回调函数原型* @param timer 触发回调的定时器句柄，可通过该句柄获取定时器信息（如用户数据、周期等）*/
typedef void (*lv_timer_cb_t)(lv_timer_t *timer);// 示例：创建定时器并传递用户数据
static void my_timer_cb(lv_timer_t *timer) {// 获取传递的用户数据void *user_data = lv_timer_get_user_data(timer);// 业务逻辑：如刷新控件显示、处理数据等
}// 用法示例
lv_obj_t *label = lv_label_create(lv_scr_act()); // 创建一个标签控件
// 创建定时器，周期 500ms，将 label 作为用户数据传递
lv_timer_t *timer = lv_timer_create(my_timer_cb, 500, label);

就绪与重置定时器

/*** 强制定时器在下一次调用 lv_timer_handler() 时执行（忽略剩余周期）* @param timer 要设置的定时器句柄（非 NULL）* @note 用于需要立即触发一次定时器的场景，执行后仍按原周期继续计时*/
void lv_timer_ready(lv_timer_t *timer);/*** 重置定时器的周期计数（重新开始计时）* @param timer 要重置的定时器句柄（非 NULL）* @note 调用后，定时器需等待完整的 period_ms 时间才会再次触发*       例如：周期 1000ms，已计时 600ms 时调用 reset，需再等 1000ms 才触发*/
void lv_timer_reset(lv_timer_t *timer);

修改定时器核心参数

/*** 设置定时器的新回调函数* @param timer 定时器句柄（非 NULL）* @param new_cb 新的回调函数（符合 lv_timer_cb_t 原型）* @note 修改后，下一次定时器触发时执行新回调*/
void lv_timer_set_cb(lv_timer_t *timer, lv_timer_cb_t new_cb);/*** 设置定时器的新执行周期* @param timer 定时器句柄（非 NULL）* @param new_period 新周期（单位：ms），最小 1ms* @note 修改后立即生效，下一次计时按新周期计算*/
void lv_timer_set_period(lv_timer_t *timer, uint32_t new_period);/*** 设置定时器的新用户数据* @param timer 定时器句柄（非 NULL）* @param new_user_data 新的用户数据（void* 类型，可传递任意数据）* @note 后续回调中通过 lv_timer_get_user_data 获取的是新数据*/
void lv_timer_set_user_data(lv_timer_t *timer, void *new_user_data);/*** 获取定时器的用户数据（回调中常用）* @param timer 定时器句柄（非 NULL）* @return 返回设置的用户数据（void* 类型，需手动强转成实际类型）*/
void *lv_timer_get_user_data(const lv_timer_t *timer);

设置定时器重复次数

/*** 设置定时器的执行次数（默认无限重复）* @param timer 定时器句柄（非 NULL）* @param count 重复次数：-1 = 无限重复（默认值）；≥0 = 执行 count 次后自动删除* @note 执行次数耗尽后，LVGL 会自动调用 lv_timer_del 删除定时器，无需手动删除*       示例：count=5 → 定时器触发 5 次后自动销毁*       若中途修改 count，以新值重新计数（如已执行 3 次，改为 count=2 → 再执行 2 次后删除）*/
void lv_timer_set_repeat_count(lv_timer_t *timer, int32_t count);

启用与禁用定时器

/*** 启用定时器（恢复定时器计时和触发）* @param timer 定时器句柄（非 NULL）* @note 启用后，定时器按周期正常计时，到达周期触发回调*/
void lv_timer_enable(lv_timer_t *timer);

暂停与恢复定时器

/*** 暂停定时器（暂停计时，区别于禁用）* @param timer 定时器句柄（非 NULL）* @note 暂停后，定时器停止计时，但保持启用状态*       恢复（lv_timer_resume）后，继续从暂停时的剩余周期计时（而非重新开始）*       示例：周期 1000ms，已计时 600ms 时暂停，恢复后再计时 400ms 触发回调*/
void lv_timer_pause(lv_timer_t *timer);/*** 恢复被暂停的定时器* @param timer 定时器句柄（非 NULL）* @note 仅对已暂停的定时器有效，对禁用状态的定时器无效*/
void lv_timer_resume(lv_timer_t *timer);

其他常用接口

创建空定时器（无默认回调和用户数据）

/*** 创建一个空定时器（无回调、无用户数据、默认周期 0ms）* @return 成功返回定时器句柄，失败返回 NULL* @note 创建后需手动设置回调、周期、用户数据等参数才能使用*       用途：动态配置定时器参数的场景（如根据运行时状态设置不同回调）*       示例：*          lv_timer_t *timer = lv_timer_create_basic();*          lv_timer_set_cb(timer, my_cb);*          lv_timer_set_period(timer, 200);*/
lv_timer_t *lv_timer_create_basic(void);

获取 lv_timer_handler() 空闲时间百分比

/*** 获取 lv_timer_handler() 函数执行时的空闲百分比（仅反映该函数内部的空闲状态）* @return 空闲百分比（0~100）：0 = 完全忙碌，100 = 完全空闲* @note 不代表整个系统的空闲时间，仅反映 LVGL 定时器调度的繁忙程度*       在操作系统中使用时，该值可能有误导性（无法反映 OS 空闲线程的消耗）*       用途：判断 LVGL 定时器调度是否过载（如返回 0 持续一段时间，说明回调执行耗时过长）*/
uint8_t lv_timer_get_idle(void);

异步调用（下一次 lv_timer_handler() 执行）

/*** 安排一个函数在下一次调用 **lv_timer_handler**() 时执行（仅执行一次）* @param func 要执行的函数（原型：void (*lv_async_cb_t)(void*)）* @param data 传递给 func 的用户数据* @note 用于无法立即执行的操作（如避免阻塞当前流程、当前上下文不允许操作 LVGL 控件）*       执行后自动销毁，无需手动删除*       例：在中断中触发 LVGL 控件更新（中断中不能直接操作 LVGL，可通过该函数异步执行）*/
void lv_async_call(lv_async_cb_t func, void *data);/*** 异步调用的函数原型* @param data 传递的用户数据（void* 类型，需手动强转）*/
typedef void (*lv_async_cb_t)(void *data);

定时器删除（关键知识点）

手动删除定时器（外部删除）

/*** 手动删除定时器（释放定时器占用的内存）* @param timer 要删除的定时器句柄（非 NULL）* @note 删除后，定时器句柄失效，不可再使用（避免野指针访问）*       若定时器正在执行回调，删除操作会在回调执行完后生效*       必须确保删除时定时器未被其他地方引用（如全局变量存储的句柄需置 NULL）*       示例：*          lv_timer_t *timer = lv_timer_create(my_cb, 500, NULL);*          // ... 业务逻辑 ...*          lv_timer_del(timer); // 删除定时器*          timer = NULL; // 避免野指针*/
void lv_timer_del(lv_timer_t *timer);

回调函数中自删定时器

/*** 在定时器回调中删除自身（常用场景：执行一次后自动删除，无需设置 repeat_count）* @note 示例：* static void my_timer_cb(lv_timer_t *timer) {*     // 业务逻辑 ...*     lv_timer_del(timer); // 执行完业务后删除自身*     timer = NULL; // 可选：若句柄是全局变量，需置 NULL* }* * // 创建时无需设置 repeat_count（默认无限重复，但回调中自删）* lv_timer_create(my_timer_cb, 1000, NULL);*/

控件与定时器关联的安全删除

场景：定时器用户数据是 LVGL 控件（如 label），需安全删除定时器和控件，避免野指针。

安全删除步骤：

先禁用定时器（防止删除过程中定时器触发，访问已销毁的控件）
删除定时器（释放定时器内存）
删除控件（释放控件内存）
将定时器句柄和控件句柄置 NULL（避免野指针访问）

示例代码：

// 全局/局部静态变量存储句柄（方便删除时访问）
static lv_timer_t *label_timer = NULL;
static lv_obj_t *my_label = NULL;// 定时器回调：刷新 label 显示
static void label_refresh_cb(lv_timer_t *timer) {// 先判断控件是否有效（避免已删除后访问）if(lv_obj_is_valid(my_label)) {static int count = 0;char buf[32];sprintf(buf, "Count: %d", count++);lv_label_set_text(my_label, buf);} else {// 控件已失效，删除定时器lv_timer_del(timer);label_timer = NULL;}
}// 安全删除函数
void safe_delete_label_and_timer(void) {// 禁用定时器（防止删除过程中触发回调）if(label_timer != NULL) {lv_timer_enable(false);}// 删除定时器if(label_timer != NULL) {lv_timer_del(label_timer);label_timer = NULL; // 置 NULL，避免野指针}// 删除控件（判断控件是否有效）if(lv_obj_is_valid(my_label)) {lv_obj_del(my_label);my_label = NULL; // 置 NULL，避免野指针}
}// 初始化
void init_label_and_timer(void) {// 创建控件my_label = lv_label_create(lv_scr_act());lv_label_set_text(my_label, "Count: 0");// 创建定时器，传递 label 作为用户数据label_timer = lv_timer_create(label_refresh_cb, 500, my_label);
}

关键注意点：

回调中必须先判断控件是否有效（lv_obj_is_valid），避免控件已删除但定时器未删除时访问野指针
删除顺序：先禁用定时器 → 再删除定时器 → 最后删除控件，确保回调不会访问已删除的控件
句柄管理：删除后必须置 NULL，防止后续代码误使用失效句柄

常见问题与注意事项

定时器不执行？
- 检查 lv_timer_handler() 是否定期调用（如主循环中是否遗漏）
- 检查定时器是否被禁用或暂停
- 检查周期是否设置过小（如 0ms，会导致不执行）
定时器执行延迟？
- 增大 lv_timer_handler()的调用频率（推荐 ≤5ms）
- 减少回调函数的执行耗时（非抢占式，单个回调耗时过长会阻塞其他定时器）
野指针问题？
- 定时器用户数据是堆内存 / 控件时，需确保数据 / 控件未被提前释放
- 删除定时器后，立即将句柄置 NULL，避免后续访问
中断中能否操作定时器？
- 可以调用 lv_timer_create、lv_timer_enable等接口（LVGL 定时器接口线程安全）
- 但不能在中断中直接操作 LVGL 控件，需通过 lv_async_call 异步执行控件操作

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