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本章节为大家讲解FreeRTOS事件标志组的另一种实现方式----基于任务通知(Task Notifications)的事件标志组,这里我们将这种方式实现的事件标志组称之为任务事件标志组。这种方式实现的事件标志组效率更高,需要的RAM空间更小。当然,缺点也是有的,它没有第18章介绍的事件标志组实现的功能全面。 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。 26.1 任务通知(TaskNotifications)介绍 26.2 任务事件标志组 26.3 任务事件标志组API函数 26.4 实验例程说明(任务间通信) 26.5 实验例程说明(中断方式) 26.6 总结 26.1 任务通知(TaskNotifications)介绍 (说明:第24,25,26和27章这部分基础知识是相同的) FreeRTOS每个已经创建的任务都有一个任务控制块(task control block),任务控制块就是一个结构体变量,用于记录任务的相关信息。结构体变量中有一个32位的变量成员ulNotifiedValue是专门用于任务通知的。 通过任务通知方式可以实现计数信号量,二值信号量,事件标志组和消息邮箱(消息邮箱就是消息队列长度为1的情况)。使用方法与前面章节讲解的事件标志组和信号量基本相同,只是换了不同的函数来实现。任务通知方式实现的计数信号量,二值信号量,事件标志组和消息邮箱是通过修改变量ulNotifiedValue实现的: (1)设置接收任务控制块中的变量ulNotifiedValue可以实现消息邮箱。 (2)如果接收任务控制块中的变量ulNotifiedValue还没有被其接收到,也可以用新数据覆盖原有数据,这就是覆盖方式的消息邮箱。 (3)设置接收任务控制块中的变量ulNotifiedValue的bit0-bit31数值可以实现事件标志组。 (4)设置接收任务控制块中的变量ulNotifiedValue数值进行加一或者减一操作可以实现计数信号量和二值信号量。 介绍了这么多,那么问题来了,采用这种方式有什么优势呢?根据官方的测试数据,唤醒由于信号量和事件标志组而处于阻塞态的任务,速度提升了45%,而且这种方式需要的RAM空间更小。但这种方式实现的信号量和事件标志组也有它的局限性,主要表现在以下两个方面: (1)任务通知方式仅可以用在只有一个任务等待信号量,消息邮箱或者事件标志组的情况,不过实际项目项目中这种情况也是最多的。 (2)使用任务通知方式实现的消息邮箱替代前面章节讲解的消息队列时,发送消息的任务不支持超时等待,即消息队列中的数据已经满了,可以等待消息队列有空间可以存新的数据,而任务通知方式实现的消息邮箱不支持超时等待。 |
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FreeRTOS的配置:
FreeRTOSConfig.h文件中的配置如下: 复制代码 /* Ensure stdint is only used by the compiler, and not the assembler. */ #if defined(__ICCARM__) || defined(__CC_ARM) || defined(__GNUC__) #include extern volatile uint32_t ulHighFrequencyTimerTicks; /* Ensure stdint is only used by the compiler, and not the assembler. */ #if defined(__ICCARM__) || defined(__CC_ARM) || defined(__GNUC__) #include extern volatile uint32_t ulHighFrequencyTimerTicks; #endif #define configUSE_PREEMPTION 1 #define configUSE_IDLE_HOOK 0 #define configUSE_TICK_HOOK 0 #define configCPU_CLOCK_HZ ( ( unsigned long ) 168000000 ) #define configTICK_RATE_HZ ( ( TickType_t ) 1000 ) #define configMAX_PRIORITIES ( 5 ) #define configMINIMAL_STACK_SIZE ( ( unsigned short ) 128 ) #define configTOTAL_HEAP_SIZE ( ( size_t ) ( 30 * 1024 ) ) #define configMAX_TASK_NAME_LEN ( 16 ) #define configUSE_TRACE_FACILITY 1 #define configUSE_16_BIT_TICKS 0 #define configIDLE_SHOULD_YIELD 1 /* Run time and task stats gathering related definitions. */ #define configGENERATE_RUN_TIME_STATS 1 #define configUSE_STATS_FORMATTING_FUNCTIONS 1 #define portCONFIGURE_TIMER_FOR_RUN_TIME_STATS() (ulHighFrequencyTimerTicks = 0ul) #define portGET_RUN_TIME_COUNTER_VALUE() ulHighFrequencyTimerTicks //#define portALT_GET_RUN_TIME_COUNTER_VALUE 1 /* Co-routine definitions. */ #define configUSE_CO_ROUTINES 0 #define configMAX_CO_ROUTINE_PRIORITIES ( 2 ) /* Set the following definitions to 1 to include the API function, or zero to exclude the API function. */ #define INCLUDE_vTaskPrioritySet 1 #define INCLUDE_uxTaskPriorityGet 1 #define INCLUDE_vTaskDelete 1 #define INCLUDE_vTaskCleanUpResources 0 #define INCLUDE_vTaskSuspend 1 #define INCLUDE_vTaskDelayUntil 1 #define INCLUDE_vTaskDelay 1 /* Cortex-M specific definitions. */ #ifdef __NVIC_PRIO_BITS /* __BVIC_PRIO_BITS will be specified when CMSIS is being used. */ #define configPRIO_BITS __NVIC_PRIO_BITS #else #define configPRIO_BITS 4 /* 15 priority levels */ #endif /* The lowest interrupt priority that can be used in a call to a "set priority" function. */ #define configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY 0x0f /* The highest interrupt priority that can be used by any interrupt service routine that makes calls to interrupt safe FreeRTOS API functions. DO NOT CALL INTERRUPT SAFE FREERTOS API FUNCTIONS FROM ANY INTERRUPT THAT HAS A HIGHER PRIORITY THAN THIS! (higher priorities are lower numeric values. */ #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。 |
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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 |
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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: |
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FreeROTS初始化:
复制代码 /* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: main * 功能说明: 标准c程序入口。 * 形 参:无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ int main(void) { /* 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)。 这样做的好处是: 1. 防止执行的中断服务程序中有FreeRTOS的API函数。 2. 保证系统正常启动,不受别的中断影响。 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。 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) 和cpsie i是等效的。 */ __set_PRIMASK(1); /* 硬件初始化 */ bsp_Init(); /* 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 目中不要使用,因为这个功能比较影响系统实时性。 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。 */ vSetupSysInfoTest(); /* 创建任务 */ AppTaskCreate(); /* 启动调度,开始执行任务 */ vTaskStartScheduler(); /* 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 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: #define configTOTAL_HEAP_SIZE ( ( size_t ) ( 17 * 1024 ) ) */ while(1); } |
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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: 复制代码 /* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: bsp_Init * 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 * 形 参:无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ void bsp_Init(void) { /* 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。 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。 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 */ /* 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); bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */ bsp_InitKey(); /* 初始化按键变量 */ bsp_InitLed(); /* 初始LED指示灯端口 */ } |
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FreeRTOS任务创建:
复制代码 /* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: AppTaskCreate * 功能说明: 创建应用任务 * 形 参:无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ static void AppTaskCreate (void) { xTaskCreate( vTaskTaskUserIF, /* 任务函数 */ "vTaskUserIF", /* 任务名 */ 512, /* 任务栈大小,单位word,也就是4字节 */ NULL, /* 任务参数 */ 1, /* 任务优先级*/ &xHandleTaskUserIF ); /* 任务句柄 */ xTaskCreate( vTaskLED, /* 任务函数 */ "vTaskLED", /* 任务名 */ 512, /* 任务栈大小,单位word,也就是4字节 */ NULL, /* 任务参数 */ 2, /* 任务优先级*/ &xHandleTaskLED ); /* 任务句柄 */ xTaskCreate( vTaskMsgPro, /* 任务函数 */ "vTaskMsgPro", /* 任务名 */ 512, /* 任务栈大小,单位word,也就是4字节 */ NULL, /* 任务参数 */ 3, /* 任务优先级*/ &xHandleTaskMsgPro ); /* 任务句柄 */ xTaskCreate( vTaskStart, /* 任务函数 */ "vTaskStart", /* 任务名 */ 512, /* 任务栈大小,单位word,也就是4字节 */ NULL, /* 任务参数 */ 4, /* 任务优先级*/ &xHandleTaskStart ); /* 任务句柄 */ } |
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26.4.3 STM32F429开发板实验
配套例子: V6-329_FreeRTOS实验_任务事件标注组 实验目的: 1. 学习FreeRTOS的任务通知实现事件标志组。 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. K2键按下,直接发送事件标志设置给任务vTaskMsgPro,置位bit0。 3. K3键按下,直接发送事件标志设置给任务vTaskMsgPro,置位bit1。 4. 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:使用函数xTaskNotifyWait接收任务vTaskTaskUserIF发送的事件标志位设置。 vTaskStart任务 :启动任务,也是最高优先级任务,这里实现按键扫描。 |
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FreeRTOS的配置:
FreeRTOSConfig.h文件中的配置如下: 复制代码 /* Ensure stdint is only used by the compiler, and not the assembler. */ #if defined(__ICCARM__) || defined(__CC_ARM) || defined(__GNUC__) #include extern volatile uint32_t ulHighFrequencyTimerTicks; #endif #define configUSE_PREEMPTION 1 #define configUSE_IDLE_HOOK 0 #define configUSE_TICK_HOOK 0 #define configCPU_CLOCK_HZ ( ( unsigned long ) 168000000 ) #define configTICK_RATE_HZ ( ( TickType_t ) 1000 ) #define configMAX_PRIORITIES ( 5 ) #define configMINIMAL_STACK_SIZE ( ( unsigned short ) 128 ) #define configTOTAL_HEAP_SIZE ( ( size_t ) ( 30 * 1024 ) ) #define configMAX_TASK_NAME_LEN ( 16 ) #define configUSE_TRACE_FACILITY 1 #define configUSE_16_BIT_TICKS 0 #define configIDLE_SHOULD_YIELD 1 /* Run time and task stats gathering related definitions. */ #define configGENERATE_RUN_TIME_STATS 1 #define configUSE_STATS_FORMATTING_FUNCTIONS 1 #define portCONFIGURE_TIMER_FOR_RUN_TIME_STATS() (ulHighFrequencyTimerTicks = 0ul) #define portGET_RUN_TIME_COUNTER_VALUE() ulHighFrequencyTimerTicks //#define portALT_GET_RUN_TIME_COUNTER_VALUE 1 /* Co-routine definitions. */ #define configUSE_CO_ROUTINES 0 #define configMAX_CO_ROUTINE_PRIORITIES ( 2 ) /* Set the following definitions to 1 to include the API function, or zero to exclude the API function. */ #define INCLUDE_vTaskPrioritySet 1 #define INCLUDE_uxTaskPriorityGet 1 #define INCLUDE_vTaskDelete 1 #define INCLUDE_vTaskCleanUpResources 0 #define INCLUDE_vTaskSuspend 1 #define INCLUDE_vTaskDelayUntil 1 #define INCLUDE_vTaskDelay 1 /* Cortex-M specific definitions. */ #ifdef __NVIC_PRIO_BITS /* __BVIC_PRIO_BITS will be specified when CMSIS is being used. */ #define configPRIO_BITS __NVIC_PRIO_BITS #else #define configPRIO_BITS 4 /* 15 priority levels */ #endif /* The lowest interrupt priority that can be used in a call to a "set priority" function. */ #define configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY 0x0f /* The highest interrupt priority that can be used by any interrupt service routine that makes calls to interrupt safe FreeRTOS API functions. DO NOT CALL INTERRUPT SAFE FREERTOS API FUNCTIONS FROM ANY INTERRUPT THAT HAS A HIGHER PRIORITY THAN THIS! (higher priorities are lower numeric values. */ #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、#define configUSE_COUNTING_SEMAPHORES 1 使能计数信号量。 7、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。 |
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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 |
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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: |
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FreeROTS初始化:
复制代码 /* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: main * 功能说明: 标准c程序入口。 * 形 参:无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ int main(void) { /* 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)。 这样做的好处是: 1. 防止执行的中断服务程序中有FreeRTOS的API函数。 2. 保证系统正常启动,不受别的中断影响。 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。 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) 和cpsie i是等效的。 */ __set_PRIMASK(1); /* 硬件初始化 */ bsp_Init(); /* 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 目中不要使用,因为这个功能比较影响系统实时性。 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。 */ vSetupSysInfoTest(); /* 创建任务 */ AppTaskCreate(); /* 启动调度,开始执行任务 */ vTaskStartScheduler(); /* 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 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: #define configTOTAL_HEAP_SIZE ( ( size_t ) ( 17 * 1024 ) ) */ while(1); } |
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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: 复制代码 /* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: bsp_Init * 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 * 形 参:无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ void bsp_Init(void) { /* 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。 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。 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 */ /* 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); SystemCoreClockUpdate(); /* 根据PLL配置更新系统时钟频率变量 SystemCoreClock */ bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */ bsp_InitKey(); /* 初始化按键变量 */ 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 */ bsp_InitLed(); /* 初始LED指示灯端口 */ } |
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FreeRTOS任务创建:、
复制代码 /* ********************************************************************************************************* * 函 数 名: AppTaskCreate * 功能说明: 创建应用任务 * 形 参:无 * 返 回 值: 无 ********************************************************************************************************* */ static void AppTaskCreate (void) { xTaskCreate( vTaskTaskUserIF, /* 任务函数 */ "vTaskUserIF", /* 任务名 */ 512, /* 任务栈大小,单位word,也就是4字节 */ NULL, /* 任务参数 */ 1, /* 任务优先级*/ &xHandleTaskUserIF ); /* 任务句柄 */ xTaskCreate( vTaskLED, /* 任务函数 */ "vTaskLED", /* 任务名 */ 512, /* 任务栈大小,单位word,也就是4字节 */ NULL, /* 任务参数 */ 2, /* 任务优先级*/ &xHandleTaskLED ); /* 任务句柄 */ xTaskCreate( vTaskMsgPro, /* 任务函数 */ "vTaskMsgPro", /* 任务名 */ 512, /* 任务栈大小,单位word,也就是4字节 */ NULL, /* 任务参数 */ 3, /* 任务优先级*/ &xHandleTaskMsgPro ); /* 任务句柄 */ xTaskCreate( vTaskStart, /* 任务函数 */ "vTaskStart", /* 任务名 */ 512, /* 任务栈大小,单位word,也就是4字节 */ NULL, /* 任务参数 */ 4, /* 任务优先级*/ &xHandleTaskStart ); /* 任务句柄 */ } |
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26.5 实验例程说明(中断方式)
26.5.1 STM32F103开发板实验 配套例子: V4-330_FreeRTOS实验_任务事件标志组(中断方式) 实验目的: 1. 学习FreeRTOS的任务通知实现事件标志组(中断方式)。 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. K2键按下,启动单次定时器中断,50ms后在定时器中断发送事件标志设置给任务vTaskMsgPro,置位bit0。 3. K3键按下,启动单次定时器中断,50ms后在定时器中断发送事件标志设置给任务vTaskMsgPro,置位bit1。 4. 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 :使用函数xTaskNotifyWait接收定时器中断发送的任务事件标志消息。 vTaskStart任务 :启动任务,也是最高优先级任务,这里实现按键扫描。 |
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FreeRTOS的配置:
FreeRTOSConfig.h文件中的配置如下: 复制代码 /* Ensure stdint is only used by the compiler, and not the assembler. */ #if defined(__ICCARM__) || defined(__CC_ARM) || defined(__GNUC__) #include extern volatile uint32_t ulHighFrequencyTimerTicks; #endif #define configUSE_PREEMPTION 1 #define configUSE_IDLE_HOOK 0 #define configUSE_TICK_HOOK 0 #define configCPU_CLOCK_HZ ( ( unsigned long ) 72000000 ) #define configTICK_RATE_HZ ( ( TickType_t ) 1000 ) #define configMAX_PRIORITIES ( 6 ) #define configMINIMAL_STACK_SIZE ( ( unsigned short ) 128 ) #define configTOTAL_HEAP_SIZE ( ( size_t ) ( 17 * 1024 ) ) #define configMAX_TASK_NAME_LEN ( 16 ) #define configUSE_TRACE_FACILITY 1 #define configUSE_16_BIT_TICKS 0 #define configIDLE_SHOULD_YIELD 1 /* Run time and task stats gathering related definitions. */ #define configGENERATE_RUN_TIME_STATS 1 #define configUSE_STATS_FORMATTING_FUNCTIONS 1 #define portCONFIGURE_TIMER_FOR_RUN_TIME_STATS() (ulHighFrequencyTimerTicks = 0ul) #define portGET_RUN_TIME_COUNTER_VALUE() ulHighFrequencyTimerTicks //#define portALT_GET_RUN_TIME_COUNTER_VALUE 1 /* Co-routine definitions. */ #define configUSE_CO_ROUTINES 0 #define configMAX_CO_ROUTINE_PRIORITIES ( 2 ) /* Set the following definitions to 1 to include the API function, or zero to exclude the API function. */ #define INCLUDE_vTaskPrioritySet 1 #define INCLUDE_uxTaskPriorityGet 1 #define INCLUDE_vTaskDelete 1 #define INCLUDE_vTaskCleanUpResources 0 #define INCLUDE_vTaskSuspend 1 #define INCLUDE_xTaskResumeFromISR 1 #define INCLUDE_vTaskDelayUntil 1 #define INCLUDE_vTaskDelay 1 /* Cortex-M specific definitions. */ #ifdef __NVIC_PRIO_BITS /* __BVIC_PRIO_BITS will be specified when CMSIS is being used. */ #define configPRIO_BITS __NVIC_PRIO_BITS #else #define configPRIO_BITS 4 /* 15 priority levels */ #endif /* The lowest interrupt priority that can be used in a call to a "set priority" function. */ #define configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY 0x0f /* The highest interrupt priority that can be used by any interrupt service routine that makes calls to interrupt safe FreeRTOS API functions. DO NOT CALL INTERRUPT SAFE FREERTOS API FUNCTIONS FROM ANY INTERRUPT THAT HAS A HIGHER PRIORITY THAN THIS! (higher priorities are lower numeric values. */ #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 ) 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 ( 6 ) 定义可供用户使用的最大优先级数,如果这个定义的是6,那么用户可以使用的优先级号是0,1,2,3,4,5不包含6,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。 |
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