ESP8266 hw_timer_init() – jakie include? RTOS-SDK, Arduino, Non-OS-SDK

Pytanie

esp8266, hw_timer_init(); jakie include dołączyć

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

• Aby skorzystać z funkcji hw_timer_init() na ESP8266 wystarczy dołączyć plik nagłówkowy z lokalizacji odpowiadającej używanemu SDK:

  /* ESP8266 RTOS-SDK ≥ v3.x */ 
  #include "driver/hw_timer.h"
  /* ESP8266 Non-OS-SDK lub Arduino Core for ESP8266 */
  #include <hw_timer.h>      // czasem wymaga bloku  extern "C" { … }

  Kluczowe punkty
  • RTOS-SDK: ścieżka esp8266/include/driver/hw_timer.h
  • Non-OS/Arduino: sam hw_timer.h, ewentualnie dodatkowo user_interface.h, os_type.h dla starszych wersji
  • Jeżeli kompilujesz plik .cpp, owiń dołączane nagłówki w blok extern "C" { … }, by uniknąć konfliktu nazw manglowanych przez C++.

Szczegółowa analiza problemu

1. Różnice środowisk
   • RTOS-SDK (CMake / ESP-IDF-style build) – plik jest w module driver.
   • Non-OS-SDK – starsze projekty Makefile; hw_timer.h leży bezpośrednio w katalogu include.
   • Arduino Core for ESP8266 – framework dostarcza hw_timer.h w cores/esp8266/. Nagłówek jest widoczny globalnie, ale nadal warto dołączyć go jawnie dla czytelności.

2. Deklaracja funkcji
   Nagłówek zawiera m.in.:

   typedef void (*hw_timer_callback_t)(void* arg);
   esp_err_t hw_timer_init(hw_timer_callback_t cb, void *arg);
   void      hw_timer_arm(uint32_t us, bool repeat);

   W Non-OS-SDK podpis jest nieco inny:

   void hw_timer_init(os_timer_func_t *cb, uint8 req);
   void hw_timer_arm(uint32 val);

3. Typowe wymagania kompilatora C++

   extern "C" {
   #include <hw_timer.h>
   #include <user_interface.h>   // dla Non-OS lub Arduino
   }

   Blok extern "C" wyłącza C++ name-mangling, dzięki czemu linker znajdzie funkcje z biblioteki skompilowanej w C.

4. Minimalny przykład (Arduino Core)

   #include <Arduino.h>
   extern "C" {
   #include <hw_timer.h>
   }
   void ICACHE_RAM_ATTR onTimer() {
   // ISR – krótki, bezblokujący kod!
   digitalWrite(LED_BUILTIN, !digitalRead(LED_BUILTIN));
   }
   void setup() {
   pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
   hw_timer_init(FRC1_SOURCE, 1);     // 1 = autoload (cykliczny)
   hw_timer_set_func(onTimer);
   hw_timer_arm(500000);              // 500 000 µs = 0,5 s
   }
   void loop() { /* pusta pętla */ }

Aktualne informacje i trendy

• Espressif rozwija jedynie RTOS-SDK; Non-OS utrzymywany wyłącznie w trybie „maintenance”.
• W Arduino Core zaleca się użycie wyższopoziomowej biblioteki Ticker lub ESP8266TimerInterrupt, która wewnętrznie korzysta z FRC1, eliminując problemy z ISR w IRAM.
• W nowych wersjach RTOS-SDK (od v3.4) dodano obsługę wywołania zwrotnego z argumentem i stanowi to preferowany interfejs.

Wspierające wyjaśnienia i detale

• Zegar FRC1 taktowany jest 5 MHz (0,2 µs/tick) w najnowszym RTOS-SDK; w starszych Non-OS-SDK 2,5 MHz (0,4 µs/tick).
• ISR musi znajdować się w IRAM (ICACHE_RAM_ATTR), w przeciwnym razie podczas operacji flash dojdzie do wyjątku Illegal Instruction lub wdt reset.
• Jeden sprzętowy timer użytkownika oznacza, że PWM (Timer0) lub Wi-Fi mogą kolidować tylko przy nieprawidłowej konfiguracji.

Aspekty etyczne i prawne

Brak szczególnych implikacji prawnych; należy jedynie przestrzegać licencji MIT GPL/LGPL zależnie od fragmentu SDK i bibliotek.

Praktyczne wskazówki

• Upewnij się, że ISR nie wykonuje logowania przez Serial.print().
• Przy krótszych interwałach (<25 µs) testuj, czy Wi-Fi nie gubi pakietów; w razie problemów rozważ Ticker lub przeniesienie krytycznej logiki na ESP32.
• W RTOS-SDK używaj flagi repeat w hw_timer_arm, by uniknąć nieintencjonalnych pojedynczych strzałów.

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• Dokumentacja Non-OS-SDK bywa niespójna; nazwy parametrów różnią się między wersjami 1.5.x a 2.2.x.
• W Arduino Core stosowanie niskopoziomowego FRC1 uniemożliwia późniejsze wykorzystanie biblioteki Servo / analogWrite(pin, duty) – oba używają tego samego timera.

Sugestie dalszych badań

• Analiza „Hardware Timer – ESP8266 RTOS-SDK” (docs.espressif.com).
• Porównanie z nową implementacją ESP32 esp_timer (dokładność 1 µs, 4 timery soft-hardware).
• Biblioteka ESP8266TimerInterrupt – źródło: GitHub/khoih-prog – przykład zaawansowanych ISR.

Krótkie podsumowanie

Do funkcji hw_timer_init() na ESP8266 dołącz:

#include "driver/hw_timer.h"   // RTOS-SDK  
#include <hw_timer.h>          // Non-OS-SDK / Arduino

oraz – w kodzie C++ – owiń w extern "C". Pamiętaj o umieszczeniu ISR w IRAM i ograniczeniu jej długości; rozważ bibliotekę Ticker, jeśli nie potrzebujesz pojedynczego timera o bardzo niskich opóźnieniach.