嵌入式:FreeRTOS的使用(未完)

来源:http://www.cnblogs.com/leonlincq/archive/2017/02/07/6372323.html
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為了方便與UCOS對比,順序按照UCOS那篇編寫。 0、一些移植、系統相關 1、框架寫法(個人習慣相關) 1-1、main 函數里創建一個開始任務 1-2、開始任務里,創建我們要運行的多個任務 2、任務創建、掛起、刪除 2-0、相關配置 2-1、任務創建(動態) 2-2、任務掛起 2-3、任務解掛 ...


為了方便與UCOS對比,順序按照UCOS那篇編寫。

 

0、一些移植、系統相關 

 

1、框架寫法(個人習慣相關)

1-1、main 函數里創建一個開始任務

int main(void)
{
	初始化外設
	
    xTaskCreate();   		//創建開始任務   
				
    vTaskStartScheduler(); 	//開啟任務調度
}

1-2、開始任務里,創建我們要運行的多個任務

void start_task(void *pvParameters)
{
    taskENTER_CRITICAL();           //進入臨界區

    xTaskCreate(); 	//創建任務  1 
    xTaskCreate(); 	//創建任務  2 
    xTaskCreate(); 	//創建任務  3 
	
    vTaskDelete(StartTask_Handler); //刪除開始任務
    taskEXIT_CRITICAL();            //退出臨界區
}

 

2、任務創建、掛起、刪除

2-0、相關配置

#define configSUPPORT_DYNAMIC_ALLOCATION        1                       //支持動態記憶體申請
//#define configSUPPORT_STATIC_ALLOCATION        	1                       //支持靜態記憶體申請
#define configTOTAL_HEAP_SIZE					((size_t)(20*1024))     //系統所有總的堆大小,heap_x.h需要,動態申請

2-1、任務創建(動態)

//==================任務創建巨集定義,便於修改==================

#define START_TASK_PRIO			1		//任務優先順序
#define START_STK_SIZE 			256  	//任務堆棧大小

TaskHandle_t StartTask_Handler;			//任務句柄
void start_task(void *pvParameters);	//任務函數

//==================任務創建函數==================

xTaskCreate((TaskFunction_t )start_task,            //任務函數
			(const char*    )"start_task",          //任務名稱
			(uint16_t       )START_STK_SIZE,        //任務堆棧大小
			(void*          )NULL,                  //傳遞給任務函數的參數
			(UBaseType_t    )START_TASK_PRIO,       //任務優先順序
			(TaskHandle_t*  )&StartTask_Handler);   //任務句柄     

2-2、任務掛起

vTaskSuspend(Task1Task_Handler);	//掛起任務1

2-3、任務解掛

2-3-1、任務內任務解掛

vTaskResume(Task1Task_Handler);	//恢復任務1

2-3-2、中斷內任務解掛

BaseType_t YieldRequired;

YieldRequired=xTaskResumeFromISR(Task1Task_Handler);    //恢復任務1

portYIELD_FROM_ISR(YieldRequired);    //判斷是否需要調度到恢復的任務

2-4、任務刪除

vTaskDelete(Task1Task_Handler);    //刪除任務1

 

2-5、任務創建(靜態)

2-5-1、靜態任務創建

//==================任務創建巨集定義,便於修改==================

#define START_TASK_PRIO		1				//任務優先順序
#define START_STK_SIZE 		128  			//任務堆棧大小	

StackType_t StartTaskStack[START_STK_SIZE];	//任務堆棧
StaticTask_t StartTaskTCB;					//任務控制塊

TaskHandle_t StartTask_Handler;				//任務句柄
void start_task(void *pvParameters);		//任務函數

//==================任務創建函數==================

StartTask_Handler=xTaskCreateStatic((TaskFunction_t	)start_task,		//任務函數
									(const char* 	)"start_task",		//任務名稱
									(uint32_t 		)START_STK_SIZE,	//任務堆棧大小
									(void* 		  	)NULL,				//傳遞給任務函數的參數
									(UBaseType_t 	)START_TASK_PRIO, 	//任務優先順序
									(StackType_t*   )StartTaskStack,	//任務堆棧
									(StaticTask_t*  )&StartTaskTCB);	//任務控制塊     

2-5-2、靜態創建任務還需實現 空閑任務、定時任務

//==================任務創建巨集定義,便於修改==================

static StackType_t IdleTaskStack[configMINIMAL_STACK_SIZE];			//空閑任務任務堆棧
static StaticTask_t IdleTaskTCB;									//空閑任務控制塊

static StackType_t TimerTaskStack[configTIMER_TASK_STACK_DEPTH];	//定時器服務任務堆棧
static StaticTask_t TimerTaskTCB;									//定時器服務任務控制塊

//==================任務創建函數==================

//獲取空閑任務地任務堆棧和任務控制塊記憶體
void vApplicationGetIdleTaskMemory(StaticTask_t **ppxIdleTaskTCBBuffer, 
								   StackType_t **ppxIdleTaskStackBuffer, 
								   uint32_t *pulIdleTaskStackSize)
{
	*ppxIdleTaskTCBBuffer=&IdleTaskTCB;
	*ppxIdleTaskStackBuffer=IdleTaskStack;
	*pulIdleTaskStackSize=configMINIMAL_STACK_SIZE;
}

//獲取定時器服務任務的任務堆棧和任務控制塊記憶體
void vApplicationGetTimerTaskMemory(StaticTask_t **ppxTimerTaskTCBBuffer, 
									StackType_t **ppxTimerTaskStackBuffer, 
									uint32_t *pulTimerTaskStackSize)
{
	*ppxTimerTaskTCBBuffer=&TimerTaskTCB;
	*ppxTimerTaskStackBuffer=TimerTaskStack;
	*pulTimerTaskStackSize=configTIMER_TASK_STACK_DEPTH;
}

  

3、時間片輪轉

3-0、相關配置(時間片片長 即 1/Tick中斷頻率)

#define configUSE_PREEMPTION					1                       //1使用搶占式內核,0使用協程
#define configUSE_TIME_SLICING					1						//1使能時間片調度(預設式使能的)
#define configTICK_RATE_HZ						(20)                  	//時鐘節拍頻率,20HZ = 50ms

3-1、兩個任務優先順序相等

#define TASK1_TASK_PRIO		2
#define TASK1_STK_SIZE 		128  
TaskHandle_t Task1Task_Handler;
void task1_task(void *pvParameters);

#define TASK2_TASK_PRIO		2
#define TASK2_STK_SIZE 		128  
TaskHandle_t Task2Task_Handler;
void task2_task(void *pvParameters);

 

4、鉤子函數。

4-0、相關配置

#define configUSE_IDLE_HOOK						1                       //1,使用空閑鉤子;0,不使用
#define configUSE_TICK_HOOK						1                       //1,使用時間片鉤子;0,不使用

4-1、自己實現鉤子函數

void vApplicationIdleHook( void );        //空閑鉤子函數
void vApplicationTickHook( void );        //時鐘節拍鉤子函數


5、軟體定時器

6、信號量

 

9、消息隊列

9-1、消息隊列創建

//================消息隊列巨集定義================
 
#define MESSAGE_Q_NUM   4   		//發送數據的消息隊列的數量 
#define MESSAGE_Q_ITEM_NUM	200		//每個消息的空間大小
QueueHandle_t Message_Queue;		//信息隊列句柄
 
//================消息隊列創建================

Message_Queue=xQueueCreate(MESSAGE_Q_NUM,MESSAGE_Q_ITEM_NUM);

9-2、消息發送

9-2-1、任務內消息發送

u8 sendData[MESSAGE_Q_ITEM_NUM];
BaseType_t err;

err=xQueueSend(Message_Queue,&senddata,10);    //10為發送等待時間,有可能隊列已滿,err = errQUEUE_FULL 或 err = pdPASS

9-2-2、中斷內消息發送

u8 sendData[MESSAGE_Q_ITEM_NUM];
BaseType_t xHigherPriorityTaskWoken;

xQueueSendFromISR(Message_Queue,sendData,&xHigherPriorityTaskWoken);    //向隊列中發送數據,返回值,依然是 滿了或Pass,第三個參數是判斷高優先順序接受到隊列後,退出中斷,是否需要調度

portYIELD_FROM_ISR(xHigherPriorityTaskWoken);//如果需要的話進行一次任務切換

9-3、消息接收

9-3-1、任務內消息接收

u8 *receiveData;

xQueueReceive(Message_Queue,receiveData,portMAX_DELAY)    //返回值為pdPASS 或 errQUEUE_EMPTY,這裡等待時間用了portMAX_DELAY阻塞,所以不用再判斷了。

9-3-2、中斷內消息接收

u8 *receiveData;

err=xQueueReceiveFromISR(Message_Queue,receiveData,&xTaskWokenByReceive); //向隊列中接受數據,返回值, FAIL或Pass,第三個參數是判斷高優先順序接受到隊列後,退出中斷,是否需要調度

portYIELD_FROM_ISR(xTaskWokenByReceive);//如果需要的話進行一次任務切換

 9-4、隊列剩餘大小

u8 remain_size;		//消息隊列剩餘大小

remain_size=uxQueueSpacesAvailable(Message_Queue);	//得到隊列剩餘大小

9-5、隊列使用大小

u8 used_size;		//消息隊列使用大小

used_size=uxQueueMessagesWaiting(Message_Queue);	//得到隊列使用大小

 

 

================================================ 為了好與UCOS的文章對比,這些內容也放下麵================================================

1、中斷

1-0、相關配置

#ifdef __NVIC_PRIO_BITS
	#define configPRIO_BITS       		__NVIC_PRIO_BITS	//STM32庫自帶
#else
	#define configPRIO_BITS       		4  					//STM32提供4Bit的中斷優先順序	
#endif

#define configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY			15                      //中斷最低優先順序
#define configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY	5                       //系統可管理的最高中斷優先順序
#define configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY 			( configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY << (8 - configPRIO_BITS) )	//內核中斷優先順序,用來配置上下文切換、時鐘節拍優先順序,因為STM32優先順序寄存器用高4位,所以要左移
#define configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY 	( configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY << (8 - configPRIO_BITS) )	//用來屏蔽中斷的閾值,左移原因同上



#define xPortPendSVHandler 	PendSV_Handler
#define vPortSVCHandler 	SVC_Handler

1-1、中斷處理

無需特殊處理

 

2、臨界段處理

2-1、任務內臨界段處理

taskEXIT_CRITICAL();

//任務處理

taskEXIT_CRITICAL();

2-2、中斷內臨界段處理

taskENTER_CRITICAL_FROM_ISR();

//中斷內處理

taskEXIT_CRITICAL_FROM_ISR();

 

3、引起調度函數

3-1、延時

 vTaskDelay(1000);                           //延時1000個時鐘節拍,也就是1s

 


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