FreeRTOS 任務管理&軟件定時器

目錄

一  創建靜態任務

二  創建動態任務

三  常用函數接口

四 使用軟件定時器

五  軟件定時器常用接口

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一  創建靜態任務

使用靜態任務的幾點必要條件

• 在FreeRTOSConfig.h文件中配置configSUPPORT_STATIC_ALLOCATION 宏定義爲 1
• 實現函數vApplicationGetIdleTaskMemory()與 vApplicationGetTimerTaskMemory()

static StackType_t Idle_Task_Stack[configMINIMAL_STACK_SIZE];/*  空閒任務任務堆棧 */
static StackType_t Timer_Task_Stack[configTIMER_TASK_STACK_DEPTH];/*  定時器任務堆棧 */

static StaticTask_t Idle_Task_TCB;/*  空閒任務控制塊 */
static StaticTask_t Timer_Task_TCB;/*  定時器任務控制塊 */

/**
*******************************************************************
* @brief 獲取空閒任務的任務堆棧和任務控制塊內存
**********************************************************************
*/
void vApplicationGetIdleTaskMemory(StaticTask_t **ppxIdleTaskTCBBuffer,
                                   StackType_t **ppxIdleTaskStackBuffer,
                                   uint32_t *pulIdleTaskStackSize)
{
    *ppxIdleTaskTCBBuffer = &Idle_Task_TCB; /*  任務控制塊內存 */
    *ppxIdleTaskStackBuffer = Idle_Task_Stack;
    *pulIdleTaskStackSize = configMINIMAL_STACK_SIZE; /*  任務堆棧大小 */
}

/**
*********************************************************************
* @brief 獲取定時器任務的任務堆棧和任務控制塊內存
**********************************************************************
*/
void vApplicationGetTimerTaskMemory(StaticTask_t **ppxTimerTaskTCBBuffer,
                                    StackType_t **ppxTimerTaskStackBuffer,
                                    uint32_t *pulTimerTaskStackSize)
{
    *ppxTimerTaskTCBBuffer = &Timer_Task_TCB; /*  任務控制塊內存 */
    *ppxTimerTaskStackBuffer = Timer_Task_Stack; /*  任務堆棧內存 */
    *pulTimerTaskStackSize = configTIMER_TASK_STACK_DEPTH; /*  任務堆棧大小 */
}

• 調用xTaskCreateStatic函數創建任務

static StackType_t AppTaskCreate_Stack[128];/* AppTaskCreate任務任務堆棧 */
static StaticTask_t AppTaskCreate_TCB;/* AppTaskCreate 任務控制塊 */
static TaskHandle_t AppTaskCreate_Handle; /* 創建任務句柄 */

/* 創建 AppTaskCreate 任務 */
    AppTaskCreate_Handle = xTaskCreateStatic((TaskFunction_t)AppTaskCreate,	//任務函數
                           (const char*  )"AppTaskCreate",//任務名稱
                           (uint32_t 	   )128,	        //任務堆棧大小
                           (void* 	   )NULL,	        //傳遞給任務函數的參數
                           (UBaseType_t  )3,           	//任務優先級
                           (StackType_t* )AppTaskCreate_Stack,//任務堆棧
                           (StaticTask_t*)&AppTaskCreate_TCB);//任務控制塊

if(NULL != AppTaskCreate_Handle)/* 創建成功 */
        vTaskStartScheduler();   /* 啓動任務，開啓調度 */

二  創建動態任務

static TaskHandle_t LED1_Task_Handle = NULL;/* LED1  任務句柄 */

void led0_task(void* arg)
{
    while(1)
    {
        vTaskDelay(500); /* 延時 500 個 tick */
    }
}

/*  創建 LED_Task  任務 */
xTaskCreate((TaskFunction_t )led0_task, /*  任務入口函數 */
            (const char* )"LED1_Task",/*  任務名字 */
            (uint16_t )128, /*  任務棧大小 */
            (void* )NULL, /*  任務入口函數參數 */
            (UBaseType_t )4,  /*  任務的優先級 */
            (TaskHandle_t* )&LED1_Task_Handle);/*  任務控制塊指針 */

三  常用函數接口

創建動態任務	BaseType_t xTaskCreate( TaskFunction_t pvTaskCode,const char * const pcName,unsigned short                                     usStackDepth,void *pvParameters,UBaseType_t uxPriority,TaskHandle_t *pxCreatedTask );
創建靜態任務	TaskHandle_t xTaskCreateStatic( TaskFunction_t pvTaskCode,const char * const pcName,                                               uint32_t ulStackDepth,void *pvParameters,UBaseType_t uxPriority,                                              StackType_t * const puxStackBuffer,StaticTask_t * const pxTaskBuffer );
任務刪除	void vTaskDelete( TaskHandle_t pxTask );
任務延時	void vTaskDelay( TickType_t xTicksToDelay );
絕對延時	void vTaskDelayUntil( TickType_t *pxPreviousWakeTime, TickType_t xTimeIncrement );
任務延時終止	BaseType_t xTaskAbortDelay( TaskHandle_t xTask );
設置超時時間	vTaskSetTimeOutState( &xTimeOut );
檢測是否超時	BaseType_t xTaskCheckForTimeOut( TimeOut_t * const pxTimeOut,TickType_t * const pxTicksToWait );
禁止中斷	void taskDISABLE_INTERRUPTS( void );
使能中斷	void taskENABLE_INTERRUPTS( void );
進入臨界態	void taskENTER_CRITICAL( void );
退出臨界態	void taskEXIT_CRITICAL( void );
在中斷中進入臨界	UBaseType_t taskENTER_CRITICAL_FROM_ISR( void );
在中斷中退出臨界	void taskENTER_CRITICAL_FROM_ISR( UBaseType_t uxSavedInterruptStatus );
獲取當前任務	TaskHandle_t xTaskGetCurrentTaskHandle( void );
獲取任務總個數	UBaseType_t uxTaskGetNumberOfTasks( void );
獲取滴答計數器	TickType_t xTaskGetTickCount( void );
獲取滴答計數器	TickType_t xTaskGetTickCountFromISR( void );
獲取任務優先級	UBaseType_t uxTaskPriorityGet( TaskHandle_t pxTask );
設置任務優先級	void vTaskPrioritySet( TaskHandle_t pxTask, UBaseType_t uxNewPriority );
任務掛起	void vTaskSuspend( TaskHandle_t pxTaskToSuspend );
任務恢復	void vTaskResume( TaskHandle_t pxTaskToResume );
掛起所有任務	void vTaskSuspendAll( void );
恢復所有任務	BaseType_t xTaskResumeAll( void );
開啓任務調度	void vTaskStartScheduler( void );
任務放棄所有權	void taskYIELD( void );

四 使用軟件定時器

使用軟件定時需要知道以下知識點

• 配置configUSE_TIMERS宏爲1
• 通過配置宏configTIMER_TASK_PRIORITY可以設置軟件定時任務優先級，默認爲2
• 軟件定時器不適合精度要求高的場合。

創建一個動態軟件定時器：

TimerHandle_t SoftTmr = NULL; /*  軟件定時器句柄 */

void SoftTmr_Callback(void* parameter)
{
    //定時處理函數
}

SoftTmr = xTimerCreate((const char*)"AutoReloadTimer",
                       (TickType_t)1000,   /* 定時器週期 1000(tick) */
                       (UBaseType_t)pdTRUE,/*  週期模式 */
                       (void*)1,           /* 爲每個計時器分配一個索引的唯一 ID */
                       (TimerCallbackFunction_t)SoftTmr_Callback);

if (SoftTmr != NULL) {
   xTimerStart(SoftTmr, 0); // 開啓週期定時器
}

創建一個靜態軟件定時器：

TimerHandle_t SoftTmrStatic = NULL;//靜態軟件定時器
StaticTimer_t xTimerBuffers;       //定義一個靜態定時器結構體

void SoftTmr_Callback(TimerHandle_t xTimer)
{
    
}

SoftTmrStatic = xTimerCreateStatic("Timer",//名稱
                                    1000,  //定時時間
                                    pdTRUE,//週期性定時器
                                    ( void * )2,//id
                                    SoftTmr_Callback,//回調函數
                                    &xTimerBuffers); //定時器結構體

五  軟件定時器常用接口

創建定時器	TimerHandle_t xTimerCreate( const char *pcTimerName,                                                 const TickType_t xTimerPeriod,                                                const UBaseType_t uxAutoReload,                                                void * const pvTimerID,                                                TimerCallbackFunction_t pxCallbackFunction );
創建靜態定時器	TimerHandle_t xTimerCreateStatic( const char *pcTimerName,                                                             const TickType_t xTimerPeriod,                                                             const UBaseType_t uxAutoReload,                                                             void * const pvTimerID,                                                             TimerCallbackFunction_t pxCallbackFunction,                                                             StaticTimer_t *pxTimerBuffer );
刪除定時器	BaseType_t xTimerDelete( TimerHandle_t xTimer, TickType_t xTicksToWait );
啓動定時器	BaseType_t xTimerStart( TimerHandle_t xTimer, TickType_t xTicksToWait );
中斷中啓動定時器	BaseType_t xTimerStartFromISR( TimerHandle_t xTimer,                                                         BaseType_t *pxHigherPriorityTaskWoken );
停止定時器	BaseType_t xTimerStop( TimerHandle_t xTimer, TickType_t xTicksToWait );
中斷中停止定時器	BaseType_t xTimerStopFromISR( TimerHandle_t xTimer,                                                        BaseType_t *pxHigherPriorityTaskWoken );
復位定時器	BaseType_t xTimerReset( TimerHandle_t xTimer, TickType_t xTicksToWait );
中斷中復位定時器	BaseType_t xTimerResetFromISR( TimerHandle_t xTimer,                                                          BaseType_t *pxHigherPriorityTaskWoken );
改變定時器週期	BaseType_t xTimerChangePeriod( TimerHandle_t xTimer,                                                           TickType_t xNewPeriod,                                                           TickType_t xTicksToWait );
中斷中改變定時器週期	BaseType_t xTimerChangePeriodFromISR( TimerHandle_t xTimer,                                                                          TickType_t xNewPeriod,                                                                          BaseType_t *pxHigherPriorityTaskWoken );
獲取定時器週期	TickType_t xTimerGetPeriod( TimerHandle_t xTimer );