第16章 FreeRTOS调度锁，任务锁和中断锁

席萌0209

第16章    FreeRTOS调度锁，任务锁和中断锁

      本章教程为大家讲解调度锁，任务锁和中断锁的概念，以及FreeRTOS调度锁的使用。
      本章教程配套的例子含Cortex-M3内核的STM32F103和Cortex-M4内核的STM32F407以及F429。
16.1 调度锁
16.2 中断锁
16.3 任务锁
16.4 FreeRTOS调度锁开启
16.5 FreeRTOS调度锁关闭
16.6 实验例程说明
16.7      总结


16.1  调度锁

      调度锁就是RTOS提供的调度器开关函数，如果某个任务调用了调度锁开关函数，处于调度锁开和调度锁关之间的代码在执行期间是不会被高优先级的任务抢占的，即任务调度被禁止。这一点要跟临界段的作用区分开，调度锁只是禁止了任务调度，并没有关闭任何中断，中断还是正常执行的。而临界段进行了开关中断操作。

16.2 中断锁

      中断锁就是RTOS提供的开关中断函数，FreeRTOS没有专门的中断锁函数，使用15.3小节里面介绍的中断服务程序临界段处理函数就可以实现同样效果。

16.3 任务锁

      简单的说，为了防止当前任务的执行被其它高优先级的任务打断而提供的锁机制就是任务锁。FreeRTOS也没有专门的任务锁函数，但是使用FreeRTOS现有的功能有两种实现方法：
（1）通过给调度器加锁实现
      利用FreeRTOS的调度锁功能给调度器加锁的话，将关闭任务切换功能，从而高优先级任务也就无法抢占低优先级任务的执行，同时高优先级任务也是无法向低优先级任务切换的。另外特别注意，调度锁只是禁止了调度器工作，并没有关闭任何中断。
（2）通过关闭任务切换中断PendSV和系统时钟节拍中断Systick
      利用FreeRTOS的任务代码临界段处理函数就可以关闭PendSV中断和Systick中断。因为进入临界段前，操作寄存器basepri关闭了所有小于等于宏定义configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY所定义的中断优先级（实现任务切换功能的PendSV中断和滴答定时器中断是最低优先级中断，所以也是被关闭的），这样低优先级任务在执行临界段代码期间是不会被高优先级任务打断的，从而就实现了任务锁的效果。

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16.4   FreeRTOS调度锁开启


    使用如下函数可以实现FreeRTOS的调度锁开启：vTaskSuspendAll()
关于这个函数的讲解及其使用方法可以看FreeRTOS在线版手册：

这里也对此函数进行下介绍。
函数原型：

1. void vTaskSuspendAll( void );

复制代码

函数描述：
函数vTaskSuspendAll用于实现FreeRTOS调度锁开启。


使用这个函数要注意以下问题：
1.     调度锁函数只是禁止了任务调度，并没有关闭任何中断。
2.     调度锁开启函数vTaskSuspendAll和调度锁关闭函数xTaskResumeAll一定要成对使用。
3.     切不可在调度锁开启函数vTaskSuspendAll和调度锁关闭函数xTaskResumeAll之间调用任何会引起任务切换的API，比如vTaskDelayUntil、vTaskDelay、xQueueSend等。
使用举例：

1. /*
2. *********************************************************************************************************
3. *    函 数 名: vTaskLED
4. *    功能说明: LED闪烁
5. *    形    参: pvParameters 是在创建该任务时传递的形参
6. *    返 回 值: 无
7. *   优 先 级: 2
8. *********************************************************************************************************
9. */
10. static void vTaskLED(void *pvParameters)
11. {
12.     while(1)
13.     {
14.          vTaskSuspendAll();     /* 开启调度锁 */  
15.          printf("任务vTaskLED正在运行\\r\\n");
16.          xTaskResumeAll ();     /* 关闭调度锁 */  
17.         
18.          bsp_LedToggle(2);
19.         vTaskDelay(200);
20.     }
21. }

复制代码

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16.5 FreeRTOS调度锁关闭


    使用如下函数可以实现FreeRTOS的调度锁关闭：xTaskResumeAll ()
关于这个函数的讲解及其使用方法可以看FreeRTOS在线版手册：

这里也对此函数进行下介绍。
函数原型：

1. BaseType_t xTaskResumeAll(void)

复制代码

函数描述：
函数xTaskResumeAll用于实现FreeRTOS调度锁关闭
（1）调度锁关闭后，如果需要任务切换，此函数返回pdTRUE，否则返回pdFALSE。


使用这个函数要注意以下问题：
1.     调度锁函数只是禁止了任务调度，并没有关闭任何中断。
2.     调度锁开启函数vTaskSuspendAll和调度锁关闭函数xTaskResumeAll一定要成对使用。
3.     切不可在调度锁开启函数vTaskSuspendAll和调度锁关闭函数xTaskResumeAll之间调用任何会引起任务切换的API，比如vTaskDelayUntil、vTaskDelay、xQueueSend等。


使用举例：

1. /*
2. *********************************************************************************************************
3. *    函 数 名: vTaskLED
4. *    功能说明: LED闪烁
5. *    形    参: pvParameters 是在创建该任务时传递的形参
6. *    返 回 值: 无
7. *   优 先 级: 2
8. *********************************************************************************************************
9. */
10. static void vTaskLED(void *pvParameters)
11. {
12.     while(1)
13.     {
14.          vTaskSuspendAll();     /* 开启调度锁 */  
15.          printf("任务vTaskLED正在运行\\r\\n");
16.          xTaskResumeAll ();   
17.          if(!xTaskResumeAll())  /* 关闭调度锁，如果需要任务切换，此函数返回pdTRUE，否则返回pdFALSE */
18.          {
19.               taskYIELD ();
20.          }      
21.         
22.          bsp_LedToggle(2);
23.         vTaskDelay(200);
24.     }
25. }

复制代码

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16.6 实验例程说明



16.6.1 STM32F103开发板实验


配套例子：
    V4-310_FreeRTOS实验_调度锁
实验目的：
    1.     学习FreeRTOS的调度锁。
    2.     注意，调度锁只是关闭了任务的调度功能，并没有关闭任何中断，中断可以继续执行。
实验内容：
    1.     K1按键按下，串口打印任务执行情况（波特率115200，数据位8，奇偶校验位无，停止位1）。
    2.     本实验通过调度锁的功能，实现printf函数的多任务调用。
    3.     各个任务实现的功能如下：
              vTaskUserIF任务   ：按键消息处理。
              vTaskLED任务     ：LED闪烁。
              vTaskMsgPro任务 ：消息处理，这里是用作LED闪烁。
              vTaskStart任务    ：启动任务，也是最高优先级任务，这里实现按键扫描。
FreeRTOS的配置：
    FreeRTOSConfig.h文件中的配置如下：

1. /* Ensure stdint is only used by the compiler, and not the assembler. */
2. #if defined(__ICCARM__) || defined(__CC_ARM) || defined(__GNUC__)
3. #include <stdint.h>
4. extern volatile uint32_t ulHighFrequencyTimerTicks;
5. #endif
7. #define configUSE_PREEMPTION         1
8. #define configUSE_IDLE_HOOK          0
9. #define configUSE_TICK_HOOK          0
10. #define configCPU_CLOCK_HZ           ( ( unsigned long ) 72000000 )  
11. #define configTICK_RATE_HZ           ( ( TickType_t ) 1000 )
12. #define configMAX_PRIORITIES         ( 5 )
13. #define configMINIMAL_STACK_SIZE     ( ( unsigned short ) 128 )
14. #define configTOTAL_HEAP_SIZE        ( ( size_t ) ( 17 * 1024 ) )
15. #define configMAX_TASK_NAME_LEN      ( 16 )
16. #define configUSE_TRACE_FACILITY      1
17. #define configUSE_16_BIT_TICKS       0
18. #define configIDLE_SHOULD_YIELD      1
20. /* Run time and task stats gathering related definitions. */
21. #define configGENERATE_RUN_TIME_STATS                1
22. #define configUSE_STATS_FORMATTING_FUNCTIONS         1
23. #define portCONFIGURE_TIMER_FOR_RUN_TIME_STATS()     (ulHighFrequencyTimerTicks = 0ul)
24. #define portGET_RUN_TIME_COUNTER_VALUE()             ulHighFrequencyTimerTicks
25. //#define portALT_GET_RUN_TIME_COUNTER_VALUE           1
27. /* Co-routine definitions. */
28. #define configUSE_CO_ROUTINES            0
29. #define configMAX_CO_ROUTINE_PRIORITIES ( 2 )
31. /* Set the following definitions to 1 to include the API function, or zero
32. to exclude the API function. */
34. #define INCLUDE_vTaskPrioritySet          1
35. #define INCLUDE_uxTaskPriorityGet         1
36. #define INCLUDE_vTaskDelete               1
37. #define INCLUDE_vTaskCleanUpResources      0
38. #define INCLUDE_vTaskSuspend              1
39. #define INCLUDE_vTaskDelayUntil           1
40. #define INCLUDE_vTaskDelay                1
42. /* Cortex-M specific definitions. */
43. #ifdef __NVIC_PRIO_BITS
44.      /* __BVIC_PRIO_BITS will be specified when CMSIS is being used. */
45.      #define configPRIO_BITS              __NVIC_PRIO_BITS
46. #else
47.      #define configPRIO_BITS              4        /* 15 priority levels */
48. #endif
50. /* The lowest interrupt priority that can be used in a call to a "set priority"
51. function. */
52. #define configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY              0x0f
54. /* The highest interrupt priority that can be used by any interrupt service
55. routine that makes calls to interrupt safe FreeRTOS API functions.  DO NOT CALL
56. INTERRUPT SAFE FREERTOS API FUNCTIONS FROM ANY INTERRUPT THAT HAS A HIGHER
57. PRIORITY THAN THIS! (higher priorities are lower numeric values. */
58. #define configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY         0x01

复制代码

几个重要选项说明：
1、#define configUSE_PREEMPTION        1
        使能抢占式调度器
2、#define configCPU_CLOCK_HZ      ( ( unsigned long ) 72000000 )   
        系统主频72MHz。
3、#define configTICK_RATE_HZ              ( ( TickType_t ) 1000 )
       系统时钟节拍1KHz，即1ms。
4、#define configMAX_PRIORITIES          ( 5 )
        定义可供用户使用的最大优先级数，如果这个定义的是5，那么用户可以使用的优先级号是0,1,2,3,4，不包含5，对于这一点，初学者要特别的注意。
5、#define configTOTAL_HEAP_SIZE        ( ( size_t ) ( 17 * 1024 ) )
        定义堆大小，FreeRTOS内核，用户动态内存申请，任务栈等都需要用这个空间。
6、configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY          0x01
        定义受FreeRTOS管理的最高优先级中断。简单的说就是允许用户在这个中断服务程序里面调用FreeRTOS的API的最高优先级。为了进一步说明这个宏定义的的作用，解释如下：
（1）使用CM内核的MCU，官方强烈建议将NVIC的优先级分组配置为全抢占式优先级，全部配置为抢占式优先级的好处就是方便管理。
（2）对于STM32来说，设置NVIC的优先级分组为4时，NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4)就是全部配置为抢占式优先级。又因为STM32的优先级设置仅使用CM内核8bit中的高4bit，即只能区分2^4 = 16种优先级。因此当优先级分组设置为4的时候可供用户选择抢占式优先级为0到15，共16个优先级，配置为0表示最高优先级，配置为15表示最低优先级，不存在子优先级。
（3）这里配置configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY为0x01表示用户可以在抢占式优先级为1到15的中断里面调用FreeRTOS的API函数，抢占式优先级为0的中断里面是不允许调用的。
    更多关于这个参数说明请参看第12章。
FreeRTOS任务调试信息（按K1按键，串口打印）：

上面截图中打印出来的任务状态字母B, R, D, S对应如下含义：
     #definetskBLOCKED_CHAR          ( 'B' )  任务阻塞
     #definetskREADY_CHAR           ( 'R' ) 任务就绪
     #definetskDELETED_CHAR           ( 'D' )  任务删除
     #definetskSUSPENDED_CHAR   ( 'S' ) 任务挂起
程序设计：
任务栈大小分配：
    vTaskUserIF任务   ：2048字节
    vTaskLED任务     ：2048字节
    vTaskMsgPro任务 ：2048字节
    vTaskStart任务    ：2048字节
    任务栈空间是在任务创建的时候从FreeRTOSConfig.h文件中定义的heap空间中申请的
    #defineconfigTOTAL_HEAP_SIZE        ( ( size_t )( 17 * 1024 ) )
系统栈大小分配：

FreeROTS初始化：

1. /*
2. *********************************************************************************************************
3. *    函 数 名: main
4. *    功能说明: 标准c程序入口。
5. *    形    参：无
6. *    返 回 值: 无
7. *********************************************************************************************************
8. */
9. int main(void)
10. {
11.      /*
12.        在启动调度前，为了防止初始化STM32外设时有中断服务程序执行，这里禁止全局中断(除了NMI和HardFault)。
13.        这样做的好处是：
14.        1. 防止执行的中断服务程序中有FreeRTOS的API函数。
15.        2. 保证系统正常启动，不受别的中断影响。
16.        3. 关于是否关闭全局中断，大家根据自己的实际情况设置即可。
17.        在移植文件port.c中的函数prvStartFirstTask中会重新开启全局中断。通过指令cpsie i开启，__set_PRIMASK(1)
18.        和cpsie i是等效的。
19.      */
20.      __set_PRIMASK(1);
21.    
22.      /* 硬件初始化 */
23.      bsp_Init();
24.    
25.      /* 1. 初始化一个定时器中断，精度高于滴答定时器中断，这样才可以获得准确的系统信息 仅供调试目的，实际项
26.            目中不要使用，因为这个功能比较影响系统实时性。
27.         2. 为了正确获取FreeRTOS的调试信息，可以考虑将上面的关闭中断指令__set_PRIMASK(1); 注释掉。
28.      */
29.      vSetupSysInfoTest();
30.    
31.      /* 创建任务 */
32.      AppTaskCreate();
33.    
34.     /* 启动调度，开始执行任务 */
35.     vTaskStartScheduler();
37.      /*
38.        如果系统正常启动是不会运行到这里的，运行到这里极有可能是用于定时器任务或者空闲任务的
39.        heap空间不足造成创建失败，此要加大FreeRTOSConfig.h文件中定义的heap大小：
40.        #define configTOTAL_HEAP_SIZE        ( ( size_t ) ( 17 * 1024 ) )
41.      */
42.      while(1);
43. }

复制代码

硬件外设初始化
    硬件外设的初始化是在bsp.c文件实现：

1. /*
2. *********************************************************************************************************
3. *    函 数 名: bsp_Init
4. *    功能说明: 初始化硬件设备。只需要调用一次。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。
5. *             全局变量。
6. *    形    参: 无
7. *    返 回 值: 无
8. *********************************************************************************************************
9. */
10. void bsp_Init(void)
11. {
12.      /*
13.          由于ST固件库的启动文件已经执行了CPU系统时钟的初始化，所以不必再次重复配置系统时钟。
14.          启动文件配置了CPU主时钟频率、内部Flash访问速度和可选的外部SRAM FSMC初始化。
16.          系统时钟缺省配置为72MHz，如果需要更改，可以修改 system_stm32f10x.c 文件
17.      */
18.    
19.      /* 优先级分组设置为4，可配置0-15级抢占式优先级，0级子优先级，即不存在子优先级。*/     NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4);
21.      bsp_InitUart();    /* 初始化串口 */
22.      bsp_InitLed();     /* 初始LED指示灯端口 */
23.      bsp_InitKey();     /* 初始化按键 */
24. }

复制代码

FreeRTOS任务创建：

1. /*
2. *********************************************************************************************************
3. *    函 数 名: AppTaskCreate
4. *    功能说明: 创建应用任务
5. *    形    参：无
6. *    返 回 值: 无
7. *********************************************************************************************************
8. */
9. static void AppTaskCreate (void)
10. {
11.     xTaskCreate( vTaskTaskUserIF,   /* 任务函数  */
12.                  "vTaskUserIF",     /* 任务名    */
13.                  512,               /* 任务栈大小，单位word，也就是4字节 */
14.                  NULL,              /* 任务参数  */
15.                  1,                 /* 任务优先级*/
16.                  &xHandleTaskUserIF );  /* 任务句柄  */
17.    
18.    
19.      xTaskCreate( vTaskLED,           /* 任务函数  */
20.                  "vTaskLED",         /* 任务名    */
21.                  512,                /* 任务栈大小，单位word，也就是4字节 */
22.                  NULL,               /* 任务参数  */
23.                  2,                  /* 任务优先级*/
24.                  &xHandleTaskLED ); /* 任务句柄  */
25.    
26.      xTaskCreate( vTaskMsgPro,            /* 任务函数  */
27.                  "vTaskMsgPro",           /* 任务名    */
28.                  512,                     /* 任务栈大小，单位word，也就是4字节 */
29.                  NULL,                    /* 任务参数  */
30.                  3,                       /* 任务优先级*/
31.                  &xHandleTaskMsgPro );  /* 任务句柄  */
32.    
33.    
34.      xTaskCreate( vTaskStart,             /* 任务函数  */
35.                  "vTaskStart",            /* 任务名    */
36.                  512,                     /* 任务栈大小，单位word，也就是4字节 */
37.                  NULL,                    /* 任务参数  */
38.                  4,                       /* 任务优先级*/
39.                  &xHandleTaskStart );   /* 任务句柄  */
40. }

复制代码

四个FreeRTOS任务的实现：

1. /*
2. *********************************************************************************************************
3. *    函 数 名: vTaskTaskUserIF
4. *    功能说明: 接口消息处理。
5. *    形    参: pvParameters 是在创建该任务时传递的形参
6. *    返 回 值: 无
7. *   优 先 级: 1  (数值越小优先级越低，这个跟uCOS相反)
8. *********************************************************************************************************
9. */
10. static void vTaskTaskUserIF(void *pvParameters)
11. {
12.      uint8_t ucKeyCode;
13.      uint8_t pcWriteBuffer[500];
15.     while(1)
16.     {
17.          ucKeyCode = bsp_GetKey();
18.         
19.          if (ucKeyCode != KEY_NONE)
20.          {
21.               switch (ucKeyCode)
22.               {
23.                    /* K1键按下 打印任务执行情况 */
24.                    case KEY_DOWN_K1:         
25.                        vTaskSuspendAll();          /* 开启调度锁 */  
26.                        printf("=================================================\\r\\n");
27.                        printf("任务名      任务状态 优先级   剩余栈 任务序号\\r\\n");
28.                        vTaskList((char *)&pcWriteBuffer);
29.                        printf("%s\\r\\n", pcWriteBuffer);
30.                   
31.                        printf("\\r\\n任务名       运行计数         使用率\\r\\n");
32.                        vTaskGetRunTimeStats((char *)&pcWriteBuffer);
33.                        printf("%s\\r\\n", pcWriteBuffer);
34.                        /* 关闭调度锁，如果需要任务切换，此函数返回pdTRUE，否则返回pdFALSE */
35.                        if(!xTaskResumeAll())
36.                        {
37.                             taskYIELD ();
38.                        }
39.                        break;
40.                   
41.                    /* 其他的键值不处理 */
42.                    default:                    
43.                        break;
44.               }
45.          }
46.         
47.          vTaskDelay(20);
48.      }
49. }
51. /*
52. *********************************************************************************************************
53. *    函 数 名: vTaskLED
54. *    功能说明: LED闪烁和串口打印
55. *    形    参: pvParameters 是在创建该任务时传递的形参
56. *    返 回 值: 无
57. *   优 先 级: 2
58. *********************************************************************************************************
59. */
60. static void vTaskLED(void *pvParameters)
61. {
62.     while(1)
63. {
64.      vTaskSuspendAll();     /* 开启调度锁 */  
65.      printf("任务vTaskLED正在运行\\r\\n");
66.      if(!xTaskResumeAll())  /* 关闭调度锁，如果需要任务切换，此函数返回pdTRUE，否则返回pdFALSE */
67.      {
68.           taskYIELD ();
69.      }
71.          bsp_LedToggle(2);
72.         vTaskDelay(200);
73.     }
74. }
76. /*
77. *********************************************************************************************************
78. *    函 数 名: vTaskMsgPro
79. *    功能说明: 消息处理，这里是用作LED闪烁和串口打印  
80. *    形    参: pvParameters 是在创建该任务时传递的形参
81. *    返 回 值: 无
82. *   优 先 级: 3
83. *********************************************************************************************************
84. */
85. static void vTaskMsgPro(void *pvParameters)
86. {
87.     while(1)
88. {
89.      vTaskSuspendAll();     /* 开启调度锁 */  
90.      printf("任务vTaskMsgPro正在运行\\r\\n");
91.      if(!xTaskResumeAll())  /* 关闭调度锁，如果需要任务切换，此函数返回pdTRUE，否则返回pdFALSE */
92.      {
93.           taskYIELD ();
94.      }
96.          bsp_LedToggle(3);
97.         vTaskDelay(300);
98.     }
99. }
101. /*
102. *********************************************************************************************************
103. *    函 数 名: vTaskStart
104. *    功能说明: 启动任务，也就是最高优先级任务，这里用作按键扫描。
105. *    形    参: pvParameters 是在创建该任务时传递的形参
106. *    返 回 值: 无
107. *   优 先 级: 4
108. *********************************************************************************************************
109. */
110. static void vTaskStart(void *pvParameters)
111. {
112.     while(1)
113.     {
114.          /* 按键扫描 */
115.          bsp_KeyScan();
116.         vTaskDelay(10);
117.     }
118. }

复制代码

席萌0209

16.6.2 STM32F407开发板实验


配套例子：
    V5-310_FreeRTOS实验_调度锁
实验目的：
    1.     学习FreeRTOS的调度锁。
    2.     注意，调度锁只是关闭了任务的调度功能，并没有关闭任何中断，中断可以继续执行。
实验内容：
    1.     K1按键按下，串口打印任务执行情况（波特率115200，数据位8，奇偶校验位无，停止位1）。
    2.     本实验通过调度锁的功能，实现printf函数的多任务调用。
    3.     各个任务实现的功能如下：
              vTaskUserIF任务   ：按键消息处理。
              vTaskLED任务     ：LED闪烁。
              vTaskMsgPro任务 ：消息处理，这里是用作LED闪烁。
              vTaskStart任务    ：启动任务，也是最高优先级任务，这里实现按键扫描。
FreeRTOS的配置：
    FreeRTOSConfig.h文件中的配置如下：

1. /* Ensure stdint is only used by the compiler, and not the assembler. */
2. #if defined(__ICCARM__) || defined(__CC_ARM) || defined(__GNUC__)
3. #include <stdint.h>
4. extern volatile uint32_t ulHighFrequencyTimerTicks;
6. /* Ensure stdint is only used by the compiler, and not the assembler. */
7. #if defined(__ICCARM__) || defined(__CC_ARM) || defined(__GNUC__)
8. #include <stdint.h>
9. extern volatile uint32_t ulHighFrequencyTimerTicks;
10. #endif
12. #define configUSE_PREEMPTION         1
13. #define configUSE_IDLE_HOOK          0
14. #define configUSE_TICK_HOOK          0
15. #define configCPU_CLOCK_HZ           ( ( unsigned long ) 168000000 )
16. #define configTICK_RATE_HZ           ( ( TickType_t ) 1000 )
17. #define configMAX_PRIORITIES         ( 5 )
18. #define configMINIMAL_STACK_SIZE     ( ( unsigned short ) 128 )
19. #define configTOTAL_HEAP_SIZE        ( ( size_t ) ( 30 * 1024 ) )
20. #define configMAX_TASK_NAME_LEN      ( 16 )
21. #define configUSE_TRACE_FACILITY      1
22. #define configUSE_16_BIT_TICKS       0
23. #define configIDLE_SHOULD_YIELD      1
25. /* Run time and task stats gathering related definitions. */
26. #define configGENERATE_RUN_TIME_STATS                1
27. #define configUSE_STATS_FORMATTING_FUNCTIONS         1
28. #define portCONFIGURE_TIMER_FOR_RUN_TIME_STATS()     (ulHighFrequencyTimerTicks = 0ul)
29. #define portGET_RUN_TIME_COUNTER_VALUE()             ulHighFrequencyTimerTicks
30. //#define portALT_GET_RUN_TIME_COUNTER_VALUE           1
32. /* Co-routine definitions. */
33. #define configUSE_CO_ROUTINES             0
34. #define configMAX_CO_ROUTINE_PRIORITIES ( 2 )
36. /* Set the following definitions to 1 to include the API function, or zero
37. to exclude the API function. */
39. #define INCLUDE_vTaskPrioritySet     1
40. #define INCLUDE_uxTaskPriorityGet         1
41. #define INCLUDE_vTaskDelete               1
42. #define INCLUDE_vTaskCleanUpResources 0
43. #define INCLUDE_vTaskSuspend              1
44. #define INCLUDE_vTaskDelayUntil           1
45. #define INCLUDE_vTaskDelay                1
47. /* Cortex-M specific definitions. */
48. #ifdef __NVIC_PRIO_BITS
49.      /* __BVIC_PRIO_BITS will be specified when CMSIS is being used. */
50.      #define configPRIO_BITS              __NVIC_PRIO_BITS
51. #else
52.      #define configPRIO_BITS              4        /* 15 priority levels */
53. #endif
55. /* The lowest interrupt priority that can be used in a call to a "set priority"
56. function. */
57. #define configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY              0x0f
59. /* The highest interrupt priority that can be used by any interrupt service
60. routine that makes calls to interrupt safe FreeRTOS API functions.  DO NOT CALL
61. INTERRUPT SAFE FREERTOS API FUNCTIONS FROM ANY INTERRUPT THAT HAS A HIGHER
62. PRIORITY THAN THIS! (higher priorities are lower numeric values. */
63. #define configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY    0x01

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几个重要选项说明：
1、#define configUSE_PREEMPTION        1
        使能抢占式调度器
2、#define configCPU_CLOCK_HZ      ( ( unsigned long ) 168000000 )
        系统主频168MHz。
3、#define configTICK_RATE_HZ              ( ( TickType_t ) 1000 )
        系统时钟节拍1KHz，即1ms。
4、#define configMAX_PRIORITIES          ( 5 )
        定义可供用户使用的最大优先级数，如果这个定义的是5，那么用户可以使用的优先级号是0,1,2,3,4，不包含5，对于这一点，初学者要特别的注意。
5、#define configTOTAL_HEAP_SIZE        ( ( size_t ) ( 30 * 1024 ) )
        定义堆大小，FreeRTOS内核，用户动态内存申请，任务栈等都需要用这个空间。
6、configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY          0x01
        定义受FreeRTOS管理的最高优先级中断。简单的说就是允许用户在这个中断服务程序里面调用FreeRTOS的API的最高优先级。为了进一步说明这个宏定义的的作用，解释如下：
    （1）使用CM内核的MCU，官方强烈建议将NVIC的优先级分组配置为全抢占式优先级，全部配置为抢占式优先级的好处就是方便管理。
    （2）对于STM32来说，设置NVIC的优先级分组为4时，NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4)就是全部配置为抢占式优先级。又因为STM32的优先级设置仅使用CM内核8bit中的高4bit，即只能区分2^4 = 16种优先级。因此当优先级分组设置为4的时候可供用户选择抢占式优先级为0到15，共16个优先级，配置为0表示最高优先级，配置为15表示最低优先级，不存在子优先级。
    （3）这里配置configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY为0x01表示用户可以在抢占式优先级为1到15的中断里面调用FreeRTOS的API函数，抢占式优先级为0的中断里面是不允许调用的。
    更多关于这个参数说明请参看第12章。
FreeRTOS任务调试信息（按K1按键，串口打印）：

上面截图中打印出来的任务状态字母B, R, D, S对应如下含义：
    #definetskBLOCKED_CHAR          ( 'B' )  任务阻塞
    #definetskREADY_CHAR           ( 'R' ) 任务就绪
    #definetskDELETED_CHAR           ( 'D' )  任务删除
    #definetskSUSPENDED_CHAR   ( 'S' ) 任务挂起
程序设计：
任务栈大小分配：
    vTaskUserIF任务   ：2048字节
    vTaskLED任务     ：2048字节
    vTaskMsgPro任务 ：2048字节
    vTaskStart任务    ：2048字节
    任务栈空间是在任务创建的时候从FreeRTOSConfig.h文件中定义的heap空间中申请的
    #defineconfigTOTAL_HEAP_SIZE        ( ( size_t )( 30 * 1024 ) )
系统栈大小分配：

FreeROTS初始化：

1. /*
2. *********************************************************************************************************
3. *    函 数 名: main
4. *    功能说明: 标准c程序入口。
5. *    形    参：无
6. *    返 回 值: 无
7. *********************************************************************************************************
8. */
9. int main(void)
10. {
11.      /*
12.        在启动调度前，为了防止初始化STM32外设时有中断服务程序执行，这里禁止全局中断(除了NMI和HardFault)。
13.        这样做的好处是：
14.        1. 防止执行的中断服务程序中有FreeRTOS的API函数。
15.        2. 保证系统正常启动，不受别的中断影响。
16.        3. 关于是否关闭全局中断，大家根据自己的实际情况设置即可。
17.        在移植文件port.c中的函数prvStartFirstTask中会重新开启全局中断。通过指令cpsie i开启，__set_PRIMASK(1)
18.        和cpsie i是等效的。
19.      */
20.      __set_PRIMASK(1);
21.    
22.      /* 硬件初始化 */
23.      bsp_Init();
24.    
25.      /* 1. 初始化一个定时器中断，精度高于滴答定时器中断，这样才可以获得准确的系统信息 仅供调试目的，实际项
26.            目中不要使用，因为这个功能比较影响系统实时性。
27.         2. 为了正确获取FreeRTOS的调试信息，可以考虑将上面的关闭中断指令__set_PRIMASK(1); 注释掉。
28.      */
29.      vSetupSysInfoTest();
30.    
31.      /* 创建任务 */
32.      AppTaskCreate();
33.    
34.     /* 启动调度，开始执行任务 */
35.     vTaskStartScheduler();
37.      /*
38.        如果系统正常启动是不会运行到这里的，运行到这里极有可能是用于定时器任务或者空闲任务的
39.        heap空间不足造成创建失败，此要加大FreeRTOSConfig.h文件中定义的heap大小：
40.        #define configTOTAL_HEAP_SIZE        ( ( size_t ) ( 17 * 1024 ) )
41.      */
42.      while(1);
43. }

复制代码

硬件外设初始化
    硬件外设的初始化是在bsp.c文件实现：

1. /*
2. *********************************************************************************************************
3. *    函 数 名: bsp_Init
4. *    功能说明: 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次
5. *    形    参：无
6. *    返 回 值: 无
7. *********************************************************************************************************
8. */
9. void bsp_Init(void)
10. {
11.      /*
12.          由于ST固件库的启动文件已经执行了CPU系统时钟的初始化，所以不必再次重复配置系统时钟。
13.          启动文件配置了CPU主时钟频率、内部Flash访问速度和可选的外部SRAM FSMC初始化。
15.          系统时钟缺省配置为168MHz，如果需要更改，可以修改 system_stm32f4xx.c 文件
16.      */
17.      /* 优先级分组设置为4，可配置0-15级抢占式优先级，0级子优先级，即不存在子优先级。*/
18.      NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4);
20.      bsp_InitUart();    /* 初始化串口 */
21.      bsp_InitKey();     /* 初始化按键变量 */
22.      bsp_InitLed();     /* 初始LED指示灯端口 */
23. }

复制代码

FreeRTOS任务创建：

1. /*
2. *********************************************************************************************************
3. *    函 数 名: AppTaskCreate
4. *    功能说明: 创建应用任务
5. *    形    参：无
6. *    返 回 值: 无
7. *********************************************************************************************************
8. */
9. static void AppTaskCreate (void)
10. {
11.     xTaskCreate( vTaskTaskUserIF,   /* 任务函数  */
12.                  "vTaskUserIF",     /* 任务名    */
13.                  512,               /* 任务栈大小，单位word，也就是4字节 */
14.                  NULL,              /* 任务参数  */
15.                  1,                 /* 任务优先级*/
16.                  &xHandleTaskUserIF );  /* 任务句柄  */
17.    
18.    
19.      xTaskCreate( vTaskLED,           /* 任务函数  */
20.                  "vTaskLED",         /* 任务名    */
21.                  512,                /* 任务栈大小，单位word，也就是4字节 */
22.                  NULL,               /* 任务参数  */
23.                  2,                  /* 任务优先级*/
24.                  &xHandleTaskLED ); /* 任务句柄  */
25.    
26.      xTaskCreate( vTaskMsgPro,            /* 任务函数  */
27.                  "vTaskMsgPro",           /* 任务名    */
28.                  512,                     /* 任务栈大小，单位word，也就是4字节 */
29.                  NULL,                    /* 任务参数  */
30.                  3,                       /* 任务优先级*/
31.                  &xHandleTaskMsgPro );  /* 任务句柄  */
32.    
33.    
34.      xTaskCreate( vTaskStart,             /* 任务函数  */
35.                  "vTaskStart",            /* 任务名    */
36.                  512,                     /* 任务栈大小，单位word，也就是4字节 */
37.                  NULL,                    /* 任务参数  */
38.                  4,                       /* 任务优先级*/
39.                  &xHandleTaskStart );   /* 任务句柄  */
40. }

复制代码

四个FreeRTOS任务的实现：

1. /*
2. *********************************************************************************************************
3. *    函 数 名: vTaskTaskUserIF
4. *    功能说明: 接口消息处理。
5. *    形    参: pvParameters 是在创建该任务时传递的形参
6. *    返 回 值: 无
7. *   优 先 级: 1  (数值越小优先级越低，这个跟uCOS相反)
8. *********************************************************************************************************
9. */
10. static void vTaskTaskUserIF(void *pvParameters)
11. {
12.      uint8_t ucKeyCode;
13.      uint8_t pcWriteBuffer[500];
15.     while(1)
16.     {
17.          ucKeyCode = bsp_GetKey();
18.         
19.          if (ucKeyCode != KEY_NONE)
20.          {
21.               switch (ucKeyCode)
22.               {
23.                    /* K1键按下 打印任务执行情况 */
24.                    case KEY_DOWN_K1:         
25.                        vTaskSuspendAll();          /* 开启调度锁 */  
26.                        printf("=================================================\\r\\n");
27.                        printf("任务名      任务状态 优先级   剩余栈 任务序号\\r\\n");
28.                        vTaskList((char *)&pcWriteBuffer);
29.                        printf("%s\\r\\n", pcWriteBuffer);
30.                   
31.                        printf("\\r\\n任务名       运行计数         使用率\\r\\n");
32.                        vTaskGetRunTimeStats((char *)&pcWriteBuffer);
33.                        printf("%s\\r\\n", pcWriteBuffer);
34.                        /* 关闭调度锁，如果需要任务切换，此函数返回pdTRUE，否则返回pdFALSE */
35.                        if(!xTaskResumeAll())
36.                        {
37.                             taskYIELD ();
38.                        }
39.                        break;
40.                   
41.                    /* 其他的键值不处理 */
42.                    default:                    
43.                        break;
44.               }
45.          }
46.         
47.          vTaskDelay(20);
48.      }
49. }
51. /*
52. *********************************************************************************************************
53. *    函 数 名: vTaskLED
54. *    功能说明: LED闪烁和串口打印
55. *    形    参: pvParameters 是在创建该任务时传递的形参
56. *    返 回 值: 无
57. *   优 先 级: 2
58. *********************************************************************************************************
59. */
60. static void vTaskLED(void *pvParameters)
61. {
62.     while(1)
63. {
64.      vTaskSuspendAll();     /* 开启调度锁 */  
65.      printf("任务vTaskLED正在运行\\r\\n");
66.      if(!xTaskResumeAll())  /* 关闭调度锁，如果需要任务切换，此函数返回pdTRUE，否则返回pdFALSE */
67.      {
68.           taskYIELD ();
69.      }
71.          bsp_LedToggle(2);
72.         vTaskDelay(200);
73.     }
74. }
76. /*
77. *********************************************************************************************************
78. *    函 数 名: vTaskMsgPro
79. *    功能说明: 消息处理，这里是用作LED闪烁和串口打印  
80. *    形    参: pvParameters 是在创建该任务时传递的形参
81. *    返 回 值: 无
82. *   优 先 级: 3
83. *********************************************************************************************************
84. */
85. static void vTaskMsgPro(void *pvParameters)
86. {
87.     while(1)
88. {
89.      vTaskSuspendAll();     /* 开启调度锁 */  
90.      printf("任务vTaskMsgPro正在运行\\r\\n");
91.      if(!xTaskResumeAll())  /* 关闭调度锁，如果需要任务切换，此函数返回pdTRUE，否则返回pdFALSE */
92.      {
93.           taskYIELD ();
94.      }
96.          bsp_LedToggle(3);
97.         vTaskDelay(300);
98.     }
99. }
101. /*
102. *********************************************************************************************************
103. *    函 数 名: vTaskStart
104. *    功能说明: 启动任务，也就是最高优先级任务，这里用作按键扫描。
105. *    形    参: pvParameters 是在创建该任务时传递的形参
106. *    返 回 值: 无
107. *   优 先 级: 4
108. *********************************************************************************************************
109. */
110. static void vTaskStart(void *pvParameters)
111. {
112.     while(1)
113.     {
114.          /* 按键扫描 */
115.          bsp_KeyScan();
116.         vTaskDelay(10);
117.     }
118. }

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席萌0209

16.6.3    STM32F429开发板实验


配套例子：
    V6-310_FreeRTOS实验_调度锁
实验目的：
    1.     学习FreeRTOS的调度锁。
    2.     注意，调度锁只是关闭了任务的调度功能，并没有关闭任何中断，中断可以继续执行。
实验内容：
    1.     K1按键按下，串口打印任务执行情况（波特率115200，数据位8，奇偶校验位无，停止位1）。
    2.     本实验通过调度锁的功能，实现printf函数的多任务调用。
    3.     各个任务实现的功能如下：
              vTaskUserIF任务   ：按键消息处理。
              vTaskLED任务     ：LED闪烁。
              vTaskMsgPro任务 ：消息处理，这里是用作LED闪烁。
              vTaskStart任务    ：启动任务，也是最高优先级任务，这里实现按键扫描。

FreeRTOS的配置：
    FreeRTOSConfig.h文件中的配置如下：

1. /* Ensure stdint is only used by the compiler, and not the assembler. */
2. #if defined(__ICCARM__) || defined(__CC_ARM) || defined(__GNUC__)
3. #include <stdint.h>
4. extern volatile uint32_t ulHighFrequencyTimerTicks;
5. #endif
7. #define configUSE_PREEMPTION         1
8. #define configUSE_IDLE_HOOK          0
9. #define configUSE_TICK_HOOK          0
10. #define configCPU_CLOCK_HZ           ( ( unsigned long ) 168000000 )
11. #define configTICK_RATE_HZ           ( ( TickType_t ) 1000 )
12. #define configMAX_PRIORITIES         ( 5 )
13. #define configMINIMAL_STACK_SIZE     ( ( unsigned short ) 128 )
14. #define configTOTAL_HEAP_SIZE        ( ( size_t ) ( 30 * 1024 ) )
15. #define configMAX_TASK_NAME_LEN      ( 16 )
16. #define configUSE_TRACE_FACILITY      1
17. #define configUSE_16_BIT_TICKS       0
18. #define configIDLE_SHOULD_YIELD      1
20. /* Run time and task stats gathering related definitions. */
21. #define configGENERATE_RUN_TIME_STATS                1
22. #define configUSE_STATS_FORMATTING_FUNCTIONS         1
23. #define portCONFIGURE_TIMER_FOR_RUN_TIME_STATS()     (ulHighFrequencyTimerTicks = 0ul)
24. #define portGET_RUN_TIME_COUNTER_VALUE()             ulHighFrequencyTimerTicks
25. //#define portALT_GET_RUN_TIME_COUNTER_VALUE           1
27. /* Co-routine definitions. */
28. #define configUSE_CO_ROUTINES            0
29. #define configMAX_CO_ROUTINE_PRIORITIES ( 2 )
31. /* Set the following definitions to 1 to include the API function, or zero
32. to exclude the API function. */
34. #define INCLUDE_vTaskPrioritySet          1
35. #define INCLUDE_uxTaskPriorityGet         1
36. #define INCLUDE_vTaskDelete               1
37. #define INCLUDE_vTaskCleanUpResources      0
38. #define INCLUDE_vTaskSuspend              1
39. #define INCLUDE_vTaskDelayUntil           1
40. #define INCLUDE_vTaskDelay                1
42. /* Cortex-M specific definitions. */
43. #ifdef __NVIC_PRIO_BITS
44.      /* __BVIC_PRIO_BITS will be specified when CMSIS is being used. */
45.      #define configPRIO_BITS              __NVIC_PRIO_BITS
46. #else
47.      #define configPRIO_BITS              4        /* 15 priority levels */
48. #endif
50. /* The lowest interrupt priority that can be used in a call to a "set priority"
51. function. */
52. #define configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY              0x0f
54. /* The highest interrupt priority that can be used by any interrupt service
55. routine that makes calls to interrupt safe FreeRTOS API functions.  DO NOT CALL
56. INTERRUPT SAFE FREERTOS API FUNCTIONS FROM ANY INTERRUPT THAT HAS A HIGHER
57. PRIORITY THAN THIS! (higher priorities are lower numeric values. */
58. #define configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY         0x01

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几个重要选项说明：
1、#define configUSE_PREEMPTION        1
        使能抢占式调度器
2、#define configCPU_CLOCK_HZ      ( ( unsigned long ) 168000000 )
        系统主频168MHz。
3、#define configTICK_RATE_HZ              ( ( TickType_t ) 1000 )
        系统时钟节拍1KHz，即1ms。
4、#define configMAX_PRIORITIES          ( 5 )
        定义可供用户使用的最大优先级数，如果这个定义的是5，那么用户可以使用的优先级号是0,1,2,3,4，不包含5，对于这一点，初学者要特别的注意。
5、#define configTOTAL_HEAP_SIZE        ( ( size_t ) ( 30 * 1024 ) )
        定义堆大小，FreeRTOS内核，用户动态内存申请，任务栈等都需要用这个空间。
6、configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY          0x01
        定义受FreeRTOS管理的最高优先级中断。简单的说就是允许用户在这个中断服务程序里面调用FreeRTOS的API的最高优先级。为了进一步说明这个宏定义的的作用，解释如下：
    （1）使用CM内核的MCU，官方强烈建议将NVIC的优先级分组配置为全抢占式优先级，全部配置为抢占式优先级的好处就是方便管理。
    （2）对于STM32来说，设置NVIC的优先级分组为4时，NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4)就是全部配置为抢占式优先级。又因为STM32的优先级设置仅使用CM内核8bit中的高4bit，即只能区分2^4 = 16种优先级。因此当优先级分组设置为4的时候可供用户选择抢占式优先级为0到15，共16个优先级，配置为0表示最高优先级，配置为15表示最低优先级，不存在子优先级。
    （3）这里配置configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY为0x01表示用户可以在抢占式优先级为1到15的中断里面调用FreeRTOS的API函数，抢占式优先级为0的中断里面是不允许调用的。
    更多关于这个参数说明请参看第12章。
FreeRTOS任务调试信息（按K1按键，串口打印）：

上面截图中打印出来的任务状态字母B, R, D, S对应如下含义：
    #definetskBLOCKED_CHAR          ( 'B' )  任务阻塞
    #definetskREADY_CHAR           ( 'R' ) 任务就绪
    #definetskDELETED_CHAR           ( 'D' )  任务删除
    #definetskSUSPENDED_CHAR   ( 'S' ) 任务挂起
程序设计：
任务栈大小分配：
    vTaskUserIF任务   ：2048字节
    vTaskLED任务     ：2048字节
    vTaskMsgPro任务 ：2048字节
    vTaskStart任务    ：2048字节
    任务栈空间是在任务创建的时候从FreeRTOSConfig.h文件中定义的heap空间中申请的
    #defineconfigTOTAL_HEAP_SIZE        ( ( size_t )( 30 * 1024 ) )
系统栈大小分配：

FreeROTS初始化：

1. /*
2. *********************************************************************************************************
3. *    函 数 名: main
4. *    功能说明: 标准c程序入口。
5. *    形    参：无
6. *    返 回 值: 无
7. *********************************************************************************************************
8. */
9. int main(void)
10. {
11.      /*
12.        在启动调度前，为了防止初始化STM32外设时有中断服务程序执行，这里禁止全局中断(除了NMI和HardFault)。
13.        这样做的好处是：
14.        1. 防止执行的中断服务程序中有FreeRTOS的API函数。
15.        2. 保证系统正常启动，不受别的中断影响。
16.        3. 关于是否关闭全局中断，大家根据自己的实际情况设置即可。
17.        在移植文件port.c中的函数prvStartFirstTask中会重新开启全局中断。通过指令cpsie i开启，__set_PRIMASK(1)
18.        和cpsie i是等效的。
19.      */
20.      __set_PRIMASK(1);
21.    
22.      /* 硬件初始化 */
23.      bsp_Init();
24.    
25.      /* 1. 初始化一个定时器中断，精度高于滴答定时器中断，这样才可以获得准确的系统信息 仅供调试目的，实际项
26.            目中不要使用，因为这个功能比较影响系统实时性。
27.         2. 为了正确获取FreeRTOS的调试信息，可以考虑将上面的关闭中断指令__set_PRIMASK(1); 注释掉。
28.      */
29.      vSetupSysInfoTest();
30.    
31.      /* 创建任务 */
32.      AppTaskCreate();
33.    
34.     /* 启动调度，开始执行任务 */
35.     vTaskStartScheduler();
37.      /*
38.        如果系统正常启动是不会运行到这里的，运行到这里极有可能是用于定时器任务或者空闲任务的
39.        heap空间不足造成创建失败，此要加大FreeRTOSConfig.h文件中定义的heap大小：
40.        #define configTOTAL_HEAP_SIZE        ( ( size_t ) ( 17 * 1024 ) )
41.      */
42.      while(1);
43. }

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硬件外设初始化
    硬件外设的初始化是在bsp.c文件实现：

1. /*
2. *********************************************************************************************************
3. *    函 数 名: bsp_Init
4. *    功能说明: 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次
5. *    形    参：无
6. *    返 回 值: 无
7. *********************************************************************************************************
8. */
9. void bsp_Init(void)
10. {
11.      /*
12.          由于ST固件库的启动文件已经执行了CPU系统时钟的初始化，所以不必再次重复配置系统时钟。
13.          启动文件配置了CPU主时钟频率、内部Flash访问速度和可选的外部SRAM FSMC初始化。
15.          系统时钟缺省配置为168MHz，如果需要更改，可以修改 system_stm32f4xx.c 文件
16.      */
17.      /* 优先级分组设置为4，可配置0-15级抢占式优先级，0级子优先级，即不存在子优先级。*/
18.      NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4);
19.    
20.      SystemCoreClockUpdate();    /* 根据PLL配置更新系统时钟频率变量 SystemCoreClock */
22.      bsp_InitUart();    /* 初始化串口 */
23.      bsp_InitKey();     /* 初始化按键变量 */
24.      bsp_InitExtIO();   /* FMC总线上扩展了32位输出IO, 操作LED等外设必须初始化 */
25.      bsp_InitLed();     /* 初始LED指示灯端口 */
26. }

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FreeRTOS任务创建：

1. /*
2. *********************************************************************************************************
3. *    函 数 名: AppTaskCreate
4. *    功能说明: 创建应用任务
5. *    形    参：无
6. *    返 回 值: 无
7. *********************************************************************************************************
8. */
9. static void AppTaskCreate (void)
10. {
11.     xTaskCreate( vTaskTaskUserIF,   /* 任务函数  */
12.                  "vTaskUserIF",     /* 任务名    */
13.                  512,               /* 任务栈大小，单位word，也就是4字节 */
14.                  NULL,              /* 任务参数  */
15.                  1,                 /* 任务优先级*/
16.                  &xHandleTaskUserIF );  /* 任务句柄  */
17.    
18.    
19.      xTaskCreate( vTaskLED,           /* 任务函数  */
20.                  "vTaskLED",         /* 任务名    */
21.                  512,                /* 任务栈大小，单位word，也就是4字节 */
22.                  NULL,               /* 任务参数  */
23.                  2,                  /* 任务优先级*/
24.                  &xHandleTaskLED ); /* 任务句柄  */
25.    
26.      xTaskCreate( vTaskMsgPro,            /* 任务函数  */
27.                  "vTaskMsgPro",           /* 任务名    */
28.                  512,                     /* 任务栈大小，单位word，也就是4字节 */
29.                  NULL,                    /* 任务参数  */
30.                  3,                       /* 任务优先级*/
31.                  &xHandleTaskMsgPro );  /* 任务句柄  */
32.    
33.    
34.      xTaskCreate( vTaskStart,             /* 任务函数  */
35.                  "vTaskStart",            /* 任务名    */
36.                  512,                     /* 任务栈大小，单位word，也就是4字节 */
37.                  NULL,                    /* 任务参数  */
38.                  4,                       /* 任务优先级*/
39.                  &xHandleTaskStart );   /* 任务句柄  */
40. }

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四个FreeRTOS任务的实现：

1. /*
2. *********************************************************************************************************
3. *    函 数 名: vTaskTaskUserIF
4. *    功能说明: 接口消息处理。
5. *    形    参: pvParameters 是在创建该任务时传递的形参
6. *    返 回 值: 无
7. *   优 先 级: 1  (数值越小优先级越低，这个跟uCOS相反)
8. *********************************************************************************************************
9. */
10. static void vTaskTaskUserIF(void *pvParameters)
11. {
12.      uint8_t ucKeyCode;
13.      uint8_t pcWriteBuffer[500];
15.     while(1)
16.     {
17.          ucKeyCode = bsp_GetKey();
18.         
19.          if (ucKeyCode != KEY_NONE)
20.          {
21.               switch (ucKeyCode)
22.               {
23.                    /* K1键按下 打印任务执行情况 */
24.                    case KEY_DOWN_K1:         
25.                        vTaskSuspendAll();          /* 开启调度锁 */  
26.                        printf("=================================================\\r\\n");
27.                        printf("任务名      任务状态 优先级   剩余栈 任务序号\\r\\n");
28.                        vTaskList((char *)&pcWriteBuffer);
29.                        printf("%s\\r\\n", pcWriteBuffer);
30.                   
31.                        printf("\\r\\n任务名       运行计数         使用率\\r\\n");
32.                        vTaskGetRunTimeStats((char *)&pcWriteBuffer);
33.                        printf("%s\\r\\n", pcWriteBuffer);
34.                        /* 关闭调度锁，如果需要任务切换，此函数返回pdTRUE，否则返回pdFALSE */
35.                        if(!xTaskResumeAll())
36.                        {
37.                             taskYIELD ();
38.                        }
39.                        break;
40.                   
41.                    /* 其他的键值不处理 */
42.                    default:                    
43.                        break;
44.               }
45.          }
46.         
47.          vTaskDelay(20);
48.      }
49. }
51. /*
52. *********************************************************************************************************
53. *    函 数 名: vTaskLED
54. *    功能说明: LED闪烁和串口打印
55. *    形    参: pvParameters 是在创建该任务时传递的形参
56. *    返 回 值: 无
57. *   优 先 级: 2
58. *********************************************************************************************************
59. */
60. static void vTaskLED(void *pvParameters)
61. {
62.     while(1)
63. {
64.      vTaskSuspendAll();     /* 开启调度锁 */  
65.      printf("任务vTaskLED正在运行\\r\\n");
66.      if(!xTaskResumeAll())  /* 关闭调度锁，如果需要任务切换，此函数返回pdTRUE，否则返回pdFALSE */
67.      {
68.           taskYIELD ();
69.      }
71.          bsp_LedToggle(2);
72.         vTaskDelay(200);
73.     }
74. }
76. /*
77. *********************************************************************************************************
78. *    函 数 名: vTaskMsgPro
79. *    功能说明: 消息处理，这里是用作LED闪烁和串口打印  
80. *    形    参: pvParameters 是在创建该任务时传递的形参
81. *    返 回 值: 无
82. *   优 先 级: 3
83. *********************************************************************************************************
84. */
85. static void vTaskMsgPro(void *pvParameters)
86. {
87.     while(1)
88. {
89.      vTaskSuspendAll();     /* 开启调度锁 */  
90.      printf("任务vTaskMsgPro正在运行\\r\\n");
91.      if(!xTaskResumeAll())  /* 关闭调度锁，如果需要任务切换，此函数返回pdTRUE，否则返回pdFALSE */
92.      {
93.           taskYIELD ();
94.      }
96.          bsp_LedToggle(3);
97.         vTaskDelay(300);
98.     }
99. }
101. /*
102. *********************************************************************************************************
103. *    函 数 名: vTaskStart
104. *    功能说明: 启动任务，也就是最高优先级任务，这里用作按键扫描。
105. *    形    参: pvParameters 是在创建该任务时传递的形参
106. *    返 回 值: 无
107. *   优 先 级: 4
108. *********************************************************************************************************
109. */
110. static void vTaskStart(void *pvParameters)
111. {
112.     while(1)
113.     {
114.          /* 按键扫描 */
115.          bsp_KeyScan();
116.         vTaskDelay(10);
117.     }
118. }

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席萌0209

16.7 总结

    本章节主要给大家介绍了一下关于RTOS的几个重要概念，更多这方面的知识可以查阅相关资料进行学习。