Ai-M61-32S AP 配网学习 之 FreeRTOS任务

[i=s] 本帖最后由 WT_0213 于 2023-11-30 17:16 编辑 [/i]<br /> <br /> FreeRTOS任务控制API函数主要实现任务延时、任务挂起、解除任务挂起、任务优先级获取和设置等功能。 #### 1.任务创建 ##### 1.1函数描述 ``` BaseType_t xTaskCreate( TaskFunction_t pvTaskCode, const char * const pcName, unsigned short usStackDepth, void *pvParameters, UBaseType_t uxPriority, TaskHandle_t * pvCreatedTask ); ``` 创建新的任务并加入任务就绪列表。 如果使用FreeRTOS-MPU（在官方下载包中，为Cortex-M3内核写了两个移植方案，一个是普通的FreeRTOS移植层，还有一个是FreeRTOS-MPU移植层。后者包含完整的内存保护），那么推荐使用函数xTaskCreateRestricted()来代替xTaskCreate()。在使用FreeRTOS-MPU的情况下，使用xTaskCreate()函数可以创建运行在特权模式或用户模式（见下面对函数参数uxPriority的描述）的任务。当运行在特权模式下，任务可以访问整个内存映射；当处于用户模式下，任务仅能访问自己的堆栈。无论在何种模式下，MPU都不会自动捕获堆栈溢出，因此标准的FreeRTOS堆栈溢出检测机制仍然会被用到。xTaskCreateRestricted()函数具有更大的灵活性。 ##### 1.2参数描述 pvTaskCode：指针，指向任务函数的入口。任务永远不会返回（位于死循环内）。该参数类型TaskFunction_t定义在文件projdefs.h中，定义为：typedefvoid (*TaskFunction_t)( void * )。 pcName：任务描述。主要用于调试。字符串的最大长度由宏configMAX_TASK_NAME_LEN指定，该宏位于FreeRTOSConfig.h文件中。 usStackDepth：指定任务堆栈大小，能够支持的堆栈变量数量，而不是字节数。比如，在16位宽度的堆栈下，usStackDepth定义为100，则实际使用200字节堆栈存储空间。堆栈的宽度乘以深度必须不超过size_t类型所能表示的最大值。比如，size_t为16位，则可以表示的最大值是65535。 pvParameters：指针，当任务创建时，作为一个参数传递给任务。 uxPriority：任务的优先级。具有MPU支持的系统，可以通过置位优先级参数的portPRIVILEGE_BIT位，随意的在特权（系统）模式下创建任务。比如，创建一个优先级为2的特权任务，参数uxPriority可以设置为( 2 | portPRIVILEGE_BIT )。 pvCreatedTask：用于回传一个句柄（ID），创建任务后可以使用这个句柄引用任务。 ##### 1.3返回值 如果任务成功创建并加入就绪列表函数返回pdPASS，否则函数返回错误码。 ##### 1.4用法举例 ``` /* 创建任务. */ void vTaskCode( void * pvParameters ) { for( ;; ) { /* 任务代码放在这里 */ } } /* 创建任务函数 */ void vOtherFunction( void ) { static unsigned char ucParameterToPass; xTaskHandle xHandle; /* 创建任务，存储句柄。注：传递的参数ucParameterToPass必须和任务具有相同的生存周期， 因此这里定义为静态变量。如果它只是一个自动变量，可能不会有太长的生存周期，因为 中断和高优先级任务可能会用到它。 */ xTaskCreate( vTaskCode, "NAME", STACK_SIZE,&ucParameterToPass, tskIDLE_PRIORITY, &xHandle ); /* 使用句柄删除任务. */ if( xHandle !=NULL ) { vTaskDelete( xHandle ); } } ``` #### 2.任务删除 ##### 2.1 任务描述 voidvTaskDelete( TaskHandle_t xTask ); 从RTOS内核管理器中删除一个任务。任务删除后将会从就绪、阻塞、暂停和事件列表中移除。在文件FreeRTOSConfig.h中，必须定义宏INCLUDE_vTaskDelete 为1，本函数才有效。 注：被删除的任务，其在任务创建时由内核分配的存储空间，会由空闲任务释放。如果有应用程序调用xTaskDelete()，必须保证空闲任务获取一定的微控制器处理时间。任务代码自己分配的内存是不会自动释放的，因此删除任务前，应该将这些内存释放。 ##### 2.2参数描述 xTask：被删除任务的句柄。为NULL表示删除当前任务。 #### 3.相对延时 ##### 3.1函数描述 void vTaskDelay( portTickTypexTicksToDelay ) 调用vTaskDelay()函数后，任务会进入阻塞状态，持续时间由vTaskDelay()函数的参数xTicksToDelay指定，单位是系统节拍时钟周期。常量portTICK_RATE_MS 用来辅助计算真实时间，此值是系统节拍时钟中断的周期，单位是毫秒。在文件FreeRTOSConfig.h中，宏INCLUDE_vTaskDelay 必须设置成1，此函数才能有效。 vTaskDelay()指定的延时时间是从调用vTaskDelay()后开始计算的相对时间。比如vTaskDelay(100)，那么从调用vTaskDelay()后，任务进入阻塞状态，经过100个系统时钟节拍周期，任务解除阻塞。因此，vTaskDelay()并不适用与周期性执行任务的场合。此外，其它任务和中断活动，会影响到vTaskDelay()的调用（比如调用前高优先级任务抢占了当前任务），因此会影响任务下一次执行的时间。API函数vTaskDelayUntil()可用于固定频率的延时，它用来延时一个绝对时间。 ##### 3.2参数描述 xTicksToDelay：延时时间总数，单位是系统时钟节拍周期。 ##### 3.3用法举例 ``` voidvTaskFunction( void * pvParameters ) { /* 阻塞500ms. */ constportTickType xDelay = 500 / portTICK_RATE_MS; for( ;; ) { /* 每隔500ms触发一次LED， 触发后进入阻塞状态 */ vToggleLED(); vTaskDelay( xDelay ); } } ``` #### 4.绝对延时 ##### 4.1函数描述 void vTaskDelayUntil( TickType_t *pxPreviousWakeTime, const TickType_txTimeIncrement ); 任务延时一个指定的时间。周期性任务可以使用此函数，以确保一个恒定的频率执行。在文件FreeRTOSConfig.h中，宏INCLUDE_vTaskDelayUntil 必须设置成1，此函数才有效。 这个函数不同于vTaskDelay()函数的一个重要之处在于：vTaskDelay()指定的延时时间是从调用vTaskDelay()之后（执行完该函数）开始算起的，但是vTaskDelayUntil()指定的延时时间是一个绝对时间。 调用vTaskDelay()函数后，任务会进入阻塞状态，持续时间由vTaskDelay()函数的参数指定，单位是系统节拍时钟周期。因此vTaskDelay()并不适用于周期性执行任务的场合。因为调用vTaskDelay()到任务解除阻塞的时间不总是固定的并且该任务下一次调用vTaskDelay()函数的时间也不总是固定的（两次执行同一任务的时间间隔本身就不固定，中断或高优先级任务抢占也可能会改变每一次执行时间）。 vTaskDelay()指定一个从调用vTaskDelay()函数后开始计时，到任务解除阻塞为止的相对时间，而vTaskDelayUntil()指定一个绝对时间，每当时间到达，则解除任务阻塞。 应当指出的是，如果指定的唤醒时间已经达到，vTaskDelayUntil()立刻返回（不会有阻塞）。因此，使用vTaskDelayUntil()周期性执行的任务，无论任何原因（比如，任务临时进入挂起状态）停止了周期性执行，使得任务少运行了一个或多个执行周期，那么需要重新计算所需要的唤醒时间。这可以通过传递给函数的指针参数pxPreviousWake指向的值与当前系统时钟计数值比较来检测，在大多数情况下，这并不是必须的。 常量portTICK_RATE_MS 用来辅助计算真实时间，此值是系统节拍时钟中断的周期，单位是毫秒。 当调用vTaskSuspendAll()函数挂起RTOS调度器时，不可以使用此函数。 ##### 4.2参数描述 pxPreviousWakeTime：指针，指向一个变量，该变量保存任务最后一次解除阻塞的时间。第一次使用前，该变量必须初始化为当前时间。之后这个变量会在vTaskDelayUntil()函数内自动更新。 xTimeIncrement：周期循环时间。当时间等于(*pxPreviousWakeTime + xTimeIncrement)时，任务解除阻塞。如果不改变参数xTimeIncrement的值，调用该函数的任务会按照固定频率执行。 ##### 4.3用法举例 ``` //每10次系统节拍执行一次 void vTaskFunction( void * pvParameters ) { static portTickType xLastWakeTime; const portTickType xFrequency = 10; // 使用当前时间初始化变量xLastWakeTime xLastWakeTime = xTaskGetTickCount(); for( ;; ) { //等待下一个周期 vTaskDelayUntil( &xLastWakeTime,xFrequency ); // 需要周期性执行代码放在这里 } } ``` #### 5.获取任务优先级 ##### 5.1函数描述 UBaseType\_t uxTaskPriorityGet(TaskHandle\_t xTask ); 获取指定任务的优先级。在文件FreeRTOSConfig.h中，宏INCLUDE\_vTaskPriorityGet必须设置成1，此函数才有效。 ##### 5.2参数描述 xTask：任务句柄。NULL表示获取当前任务的优先级。 ##### 5.3返回值 返回指定任务的优先级。 ##### 5.4用法举例 ``` voidvAFunction( void ) { xTaskHandlexHandle; // 创建任务，保存任务句柄 xTaskCreate( vTaskCode, "NAME",STACK_SIZE, NULL, tskIDLE_PRIORITY, &xHandle ); // ... // 使用句柄获取创建的任务的优先级 if( uxTaskPriorityGet( xHandle ) !=tskIDLE_PRIORITY ) { // 任务可以改变自己的优先级 } // ... // 当前任务优先级比创建的任务优先级高？ if( uxTaskPriorityGet( xHandle ) <uxTaskPriorityGet( NULL ) ) { // 当前优先级较高 } } ``` #### 6.设置任务优先级 ##### 6.1函数描述 void vTaskPrioritySet( TaskHandle_txTask, UBaseType_tuxNewPriority ); 设置指定任务的优先级。如果设置的优先级高于当前运行的任务，在函数返回前会进行一次上下文切换。在文件FreeRTOSConfig.h中，宏INCLUDE_vTaskPrioritySet 必须设置成1，此函数才有效。 ##### 6.2参数描述 xTask：要设置优先级任务的句柄，为NULL表示设置当前运行的任务。 uxNewPriority：要设置的新优先级。 ##### 6.3用法举例 ``` voidvAFunction( void ) { xTaskHandlexHandle; // 创建任务，保存任务句柄。 xTaskCreate( vTaskCode, "NAME",STACK_SIZE, NULL, tskIDLE_PRIORITY, &xHandle ); // ... // 使用句柄来提高创建任务的优先级 vTaskPrioritySet( xHandle,tskIDLE_PRIORITY + 1 ); // ... // 使用NULL参数来提高当前任务的优先级，设置成和创建的任务相同。 vTaskPrioritySet( NULL, tskIDLE_PRIORITY +1 ); } ``` #### 7.任务挂起 ##### 7.1函数描述 void vTaskSuspend( TaskHandle_txTaskToSuspend ); 挂起指定任务。被挂起的任务绝不会得到处理器时间，不管该任务具有什么优先级。 调用vTaskSuspend函数是不会累计的：即使多次调用vTaskSuspend ()函数将一个任务挂起，也只需调用一次vTaskResume ()函数就能使挂起的任务解除挂起状态。在文件FreeRTOSConfig.h中，宏INCLUDE_vTaskSuspend必须设置成1，此函数才有效。 ##### 7.2参数描述 xTaskToSuspend：要挂起的任务句柄。为NULL表示挂起当前任务。 ##### 7.3用法举例 ``` voidvAFunction( void ) { xTaskHandlexHandle; // 创建任务，保存任务句柄. xTaskCreate( vTaskCode, "NAME",STACK_SIZE, NULL, tskIDLE_PRIORITY, &xHandle ); // ... // 使用句柄挂起创建的任务. vTaskSuspend( xHandle ); // ... // 任务不再运行，除非其它任务调用了vTaskResume(xHandle ) //... // 挂起本任务. vTaskSuspend( NULL ); // 除非另一个任务使用handle调用了vTaskResume，否则永远不会执行到这里 } ``` #### 8.恢复挂起的任务 ##### 8.1函数描述 void vTaskResume( TaskHandle_txTaskToResume ); 恢复挂起的任务。 通过调用一次或多次vTaskSuspend()挂起的任务，可以调用一次vTaskResume ()函数来再次恢复运行。在文件FreeRTOSConfig.h中，宏INCLUDE_vTaskSuspend必须置1，此函数才有效。 ##### 8.2参数描述 xTaskToResume：要恢复运行的任务句柄。 ##### 8.3用法举例 ``` voidvAFunction( void ) { xTaskHandle xHandle; // 创建任务，保存任务句柄 xTaskCreate( vTaskCode, "NAME",STACK_SIZE, NULL, tskIDLE_PRIORITY, &xHandle ); // ... // 使用句柄挂起创建的任务 vTaskSuspend( xHandle ); // ... //任务不再运行，除非其它任务调用了vTaskResume(xHandle ) //... // 恢复挂起的任务. vTaskResume( xHandle ); // 任务再一次得到处理器时间 // 任务优先级与之前相同 } ``` #### 9.恢复挂起的任务（在中断服务函数中使用） ##### 9.1函数描述 BaseType_t xTaskResumeFromISR(TaskHandle_t xTaskToResume ); 用于恢复一个挂起的任务，用在ISR中。 通过调用一次或多次vTaskSuspend()函数而挂起的任务，只需调用一次xTaskResumeFromISR()函数即可恢复运行。 xTaskResumeFromISR()不可用于任务和中断间的同步，如果中断恰巧在任务被挂起之前到达，这就会导致一次中断丢失（任务还没有挂起，调用xTaskResumeFromISR()函数是没有意义的，只能等下一次中断）。这种情况下，可以使用信号量作为同步机制。在文件FreeRTOSConfig.h中，宏INCLUDE_vTaskSuspend 和 INCLUDE_xTaskResumeFromISR 必须设置成1，此函数才有效。 ##### 9.2参数描述 xTaskToResume：要恢复运行的任务句柄。 ##### 9.3返回值 如果恢复任务后需要上下文切换返回pdTRUE，否则返回pdFALSE。由ISR确定是否需要上下文切换。 ##### 9.4用法举例 ``` xTaskHandlexHandle; //注意这是一个全局变量 void vAFunction( void ) { // 创建任务并保存任务句柄 xTaskCreate( vTaskCode, "NAME",STACK_SIZE, NULL, tskIDLE_PRIORITY, &xHandle ); // ... 剩余代码. } void vTaskCode( void *pvParameters ) { for( ;; ) { // ... 在这里执行一些其它功能 // 挂起自己 vTaskSuspend( NULL ); //直到ISR恢复它之前，任务会一直挂起 } } void vAnExampleISR( void ) { portBASE_TYPExYieldRequired; // 恢复被挂起的任务 xYieldRequired = xTaskResumeFromISR(xHandle ); if( xYieldRequired == pdTRUE ) { // 我们应该进行一次上下文切换 // 注: 如何做取决于你具体使用，可查看说明文档和例程 portYIELD_FROM_ISR(); } } ``` 版权声明：本文为CSDN博主「研究是为了理解」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。 原文链接：[http://t.csdnimg.cn/pYeNL](http://t.csdnimg.cn/pYeNL)

学习

不错的贴子，学习了

学习了

学习了

学习