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MQTT：单片机中MQTTClient-C移植定时器功能

news 来源：原创 2025/9/10 15:40:11

接下来我们完善MQTTTimer.c和MQTTTimer.h两个功能

MQTTTimer.h

`void TimerInit(Timer* timer);`

功能：此函数用于对 Timer 结构体进行初始化。在 MQTT 客户端里，定时器被用于追踪各种操作的时间，像连接超时、心跳包发送间隔等。初始化操作会把定时器的内部状态设定为初始值，以保证后续计时操作的准确性。
在 MQTT 中的应用：在创建新的 MQTT 连接或者启动新的操作之前，必须先对定时器进行初始化，从而确保计时的起点是正确的。

`char TimerIsExpired(Timer* timer);`

功能：该函数的作用是检查定时器是否已经超时。它会查看定时器当前记录的时间和设定的超时时间，若已经达到或者超过了设定时间，就返回一个表示超时的标志。
在 MQTT 中的应用：在 MQTT 通信里，很多操作都有时间限制。例如，连接操作、消息发布和订阅操作等都有超时时间。通过调用这个函数，客户端能够判断某个操作是否已经超时，进而采取相应的处理措施，比如重新尝试连接或者放弃操作。

`void TimerCountdownMS(Timer*, unsigned int ms);`

功能：将定时器设置为以毫秒为单位进行倒计时。调用这个函数时，需要传入一个 Timer 结构体指针和一个无符号整数，表示要倒计时的毫秒数。
在 MQTT 中的应用：在 MQTT 协议里，某些操作的时间要求非常精确，使用毫秒级的倒计时可以更精准地控制操作的时间。例如，设置心跳包的发送间隔、等待服务器响应的时间等。

`void TimerCountdown(Timer*, unsigned int s);`

功能：和 TimerCountdownMS 类似，不过它是以秒为单位来设置定时器的倒计时。调用时需要传入 Timer 结构体指针和一个无符号整数，表示要倒计时的秒数。
在 MQTT 中的应用：当对时间精度要求不是特别高时，可以使用秒级的倒计时。例如，设置连接超时时间、重连间隔时间等。

`int TimerLeftMS(Timer* timer);`

功能：获取定时器剩余的毫秒数。调用这个函数会返回定时器距离超时还剩下的毫秒数。
在 MQTT 中的应用：在某些情况下，客户端可能需要知道某个操作还剩下多少时间。例如，在等待服务器响应时，通过获取剩余时间，客户端可以决定是否需要提前采取其他措施，如发送重传请求等。

MQTTTimer.c

static Timer g_Timer;

void SysTickTimerHandler(void) ///< 挂在1ms定时器，确保时钟的准确性
{
   g_Timer.systick_period++;
}
void TimerInit(Timer* timer)
{
   timer->end_time = 0;
   timer->systick_period = g_Timer.systick_period;
}

char TimerIsExpired(Timer* timer)
{
   long var = g_Timer.systick_period;
   var = var - timer->end_time;
   return (var<=0);
}

void TimerCountdownMS(Timer* timer, unsigned int ms)
{
timer->systick_period = g_Timer.systick_period;
timer->end_time = timer->systick_period + ms;
}

void TimerCountdown(Timer* timer, unsigned int sec)
{
timer->systick_period = g_Timer.systick_period;
timer->end_time = timer->systick_period + sec*1000;
}

int TimerLeftMS(Timer* timer)
{
   long val = 0;
   timer->systick_period = g_Timer.systick_period;
   val = timer->end_time - timer->systick_period;
   return val;
}

定时器使用示例

#include "MQTTClient.h"// 假设的 MQTT 客户端操作
void mqtt_client_operation() {Timer timer;// 初始化定时器TimerInit(&timer);// 设置 5 秒的连接超时时间TimerCountdown(&timer, 5);// 模拟连接操作while (!TimerIsExpired(&timer)) {// 进行连接相关的操作// ...// 获取剩余时间int remaining_ms = TimerLeftMS(&timer);if (remaining_ms % 1000 == 0) {printf("连接操作还剩 %d 秒\n", remaining_ms / 1000);}}if (TimerIsExpired(&timer)) {printf("连接超时\n");}
}

MQTTTimer.h

void TimerInit(Timer* timer);

char TimerIsExpired(Timer* timer);

void TimerCountdownMS(Timer*, unsigned int ms);

void TimerCountdown(Timer*, unsigned int s);

int TimerLeftMS(Timer* timer);