freeRTOS用于任务之间同步的手段事件标志组

freeRTOS中还有一种可以用于任务之间同步的手段 — 事件标志组。

假如在项目中，有些任务或者动作需要等到某种条件成立的时候才能被执行，不成立的时候不执行，这种情况就可以考虑使用事件标志组。设定一个事件标志，在项目运行过程中监控某种条件是否成立，如果条件成立了就设置这个事件标志位，另外一个地方如果发现这个标志位有效了，就执行这个任务或者动作，完成这个同步的过程。

0、事件标志组的配置 & 原理

FreeRTOS 中事件标志的实现，是在 FreeRTOSConfig.h 文件中配置的，如下：

1）选择 8 个可用的事件标志组

#define configUSE_16_BIT_TICKS   1

配置宏定义 configUSE_16_BIT_TICKS 为 1 时，每创建一个事件标志组，用户可以使用的事件标志是 8 个。

2）选择 24 个可用的事件标志组

#define configUSE_16_BIT_TICKS   0

配置宏定义 configUSE_16_BIT_TICKS 为 0 时，每创建一个事件标志组，用户可以使用的事件标志是 24 个。

上面说的 8 个和 24 个事件标志是怎么回事呢？

首选看看宏 configUSE_16_BIT_TICKS ** 定义了之后做了些什么吧？在文件portmacro.h** 有这么一段代码：

#if( configUSE_16_BIT_TICKS == 1 )  typedef uint16_t TickType_t;  #define portMAX_DELAY ( TickType_t ) 0xffff#else  typedef uint32_t TickType_t;  #define portMAX_DELAY ( TickType_t ) 0xffffffffUL
  /* 32-bit tick type on a 32-bit architecture, so reads of the tick count do  not need to be guarded with a critical section. */  #define portTICK_TYPE_IS_ATOMIC 1#endif

注意这个 TickType_t 这个类型重声明！！！

以及下面这个类型重定义：

typedef TickType_t EventBits_t;

再看时间标志组的结构体：

typedef struct xEventGroupDefinition{  EventBits_t uxEventBits;      // 看这个、看这个、看这个！！！嘿嘿！！！  List_t xTasksWaitingForBits;    /*< List of tasks waiting for a bit to be set. */
  #if( configUSE_TRACE_FACILITY == 1 )    UBaseType_t uxEventGroupNumber;  #endif
} EventGroup_t;

注意看 EventBits_t uxEventBits;

最后看时间标志组的创建过程，代码如下：

EventGroupHandle_t xEventGroupCreate( void ){   EventGroup_t *pxEventBits;
  pxEventBits = ( EventGroup_t * ) pvPortMalloc( sizeof( EventGroup_t ) );  if( pxEventBits != NULL )  {    pxEventBits->uxEventBits = 0;  // 记得看我、记得看我、记得看我！！！嘻嘻！！    vListInitialise( &( pxEventBits->xTasksWaitingForBits ) );    traceEVENT_GROUP_CREATE( pxEventBits );  }  else  {    traceEVENT_GROUP_CREATE_FAILED();  }
  return ( EventGroupHandle_t ) pxEventBits;}

看上面代码的 pxEventBits->uxEventBits = 0; 应该就明白了吧！！！

其实freeRTOS的事件标志组的实现原理就是定义了一个变量，如果是 16 位变量，就仅使用了低 8bit ；如果定义了一个 32 位变量，就仅使用了低 24bit。

每一个 bit 用 0 和 1 两种状态来代表事件标志。

2、事件标志组的API管理函数

2.1、事件标志组的创建

函数原型：

EventGroupHandle_t xEventGroupCreate( void );

函数描述：

函数 xEventGroupCreate 用于创建事件标志组。

返回值，如果创建成功，此函数返回事件标志组的句柄，失败会返回 NULL。

2.2、事件标志组的位设置

（1）在任务中设置

函数原型：

EventBits_t xEventGroupSetBits( EventGroupHandle_t xEventGroup,   /* 事件标志组句柄 */                      const EventBits_t uxBitsToSet );   /* 事件标志位设置 */

函数描述：

函数 xEventGroupSetBits 用于设置指定的事件标志位为 1。

第 1 个参数是事件标志组句柄。

第 2 个参数表示 24 个可设置的事件标志位，EventBits_t 是定义的 32 位变量，低 24 位用于事件标志设置。变量 uxBitsToSet 的低 24 位的某个位设置为 1，那么被设置的 事件标志组的相应位就设置为 1。变量 uxBitsToSet 设置为 0 的位对事件标志相应位没有影响。比 如设置变量 uxBitsToSet = 0x0003 就表示将事件标志的位 0 和位 1 设置为1，其余位没有变化。

返回当前的事件标志组数值。

（2）在中断中设置

函数原型：

BaseType_t xEventGroupSetBitsFromISR(                      EventGroupHandle_t xEventGroup,       /* 事件标志组句柄 */                      const EventBits_t uxBitsToSet,       /* 事件标志位设置 */                      BaseType_t *pxHigherPriorityTaskWoken ); /* 高优先级任务是否被唤醒的状态保存 */

函数描述：

函数 xEventGroupSetBits 用于设置指定的事件标志位为 1。

第 1 个参数是事件标志组句柄。

第 2 个参数表示 24 个可设置的事件标志位，EventBits_t 是定义的 32 位变量，低 24 位用于事件标志设置。变量 uxBitsToSet 的低 24 位的某个位设置为 1，那么被设置的 事件标志组的相应位就设置为 1。变量 uxBitsToSet 设置为 0 的位对事件标志相应位没有影响。比 如设置变量 uxBitsToSet = 0x0003 就表示将事件标志的位 0 和位 1 设置为 1，其余位没有变化。

第3个参数用于保存是否有高优先级任务准备就绪。如果函数执行完毕后，此参数的数值是pdTRUE， 说明有高优先级任务要执行，否则没有。

返回值，如果消息成功发送给 daemon 任务（就是 FreeRTOS 的定时器任务）返回 pdPASS，否则 返回 pdFAIL，另外 daemon 任务中的消息队列满了也会返回 pdFAIL。

使用前一定要保证事件标志已经通过函数 xEventGroupCreate 创建了。同时要在 FreeRTOSConfig.h 文件中使能如下三个宏定义：

#define INCLUDE_xEventGroupSetBitFromISR     1#define configUSE_TIMERS             1#define INCLUDE_xTimerPendFunctionCall     1

3、事件标志组的位清除

（1）在任务中设置

EventBits_t xEventGroupClearBits(                                 EventGroupHandle_t xEventGroup,                                 const EventBits_t uxBitsToClear );

函数描述：

xEventGroup：需要操作的事件标志组；

uxBitsToClear：要清零的事件位，比如要清楚bit2就设置为0x04。

返回值：将指定事件位清零之前的事件组值。

（2）在中断中设置

BaseType_t xEventGroupClearBitsFromISR(                                EventGroupHandle_t xEventGroup,                                const EventBits_t uxBitsToClear );

xEventGroup：需要操作的事件标志组；

uxBitsToClear：要清零的事件位，比如要清楚bit2就设置为0x04。

返回值：将指定事件位清零之前的事件组值。

4、等待时间标志组中的指定位被设置

（1）在任务中等待

函数原型：

EventBits_t xEventGroupWaitBits(                            const EventGroupHandle_t xEventGroup,  /* 事件标志组句柄 */                            const EventBits_t uxBitsToWaitFor,     /* 等待被设置的事件标志位 */                            const BaseType_t xClearOnExit,         /* 选择是否清零被置位的事件标志位 */                            const BaseType_t xWaitForAllBits,      /* 选择是否等待所有标志位都被设置 */                            TickType_t xTicksToWait );             /* 设置等待时间 */

函数描述：

函数 xEventGroupWaitBits 等待事件标志被设置。

第 1 个参数是事件标志组句柄。

第 2 个参数表示等待 24 个事件标志位中的指定标志，EventBits_t 是定义的 32 位变量，低 24 位用于事件标志设置。比如设置变量 uxBitsToWaitFor = 0x0003 就表示等待事 件标志的位 0 和位 1 设置为 1。 此参数切不可设置为 0 。

第 3 个参数选择是否清除已经被置位的事件标志，如果这个参数设置为 pdTRUE，且函数 xEventGroupWaitBits 在参数 xTicksToWait 设置的溢出时间内返回，那么相应被设置的事件标志 位会被清零。如果这个参数设置为 pdFALSE，对已经被设置的事件标志位没有影响。

第 4 个参数选择是否等待所有的标志位都被设置，如果这个参数设置为 pdTRUE，要等待第 2 个参 数 uxBitsToWaitFor 所指定的标志位全部被置 1，函数才可以返回。当然，超出了在参数 xTicksToWait 设置的溢出时间也是会返回的。如果这个参数设置为 pdFALSE，第 2 个参数 uxBitsToWaitFor 所指定的任何标志位被置 1，函数都会返回，超出溢出时间也会返回。

第 5 个参数设置等待时间，单位时钟节拍周期。如果设置为 portMAX_DELAY，表示永久等待。

返回值：由于设置的时间超时或者指定的事件标志位被置 1，导致函数退出时返回的事件标志组数值。

5、删除事件标志组

void vEventGroupDelete( EventGroupHandle_t xEventGroup );

xEventGroup：要删除的时间标志组

6、事件标志组的示例demo

代码中创建了两个任务和一个24bit可用的时间标志组，一个任务通过按键扫描设置事件标志组的值，通过按键按三下设置事件标志组的值为0x00000008，然后另外一个任务阻塞等待，直到检测到事件标志组被设置为0x00000008之后翻转LED的闪烁。

EventGroupHandle_t FlagEventGroup;  //事件标志组FlagEventGroup = xEventGroupCreate();   //创建事件标志组 24bit可用
//task1任务函数void task1_task(void *pvParameters) //prio = 2{    u8 keyVal = 0;    EventBits_t FlagVal;    u32 setVal = 0x0001;    while(1)    {        keyVal = KEY_Scan(0);        if(keyVal == KEY0_PRES)        {           FlagVal = xEventGroupSetBits(FlagEventGroup, setVal);           printf("事件标志组设置值为：%d\\r\\n",FlagVal);           xEventGroupClearBits(FlagEventGroup, setVal);  //清除标志位           setVal <<= 1;        }        LED1 ^= 1;        vTaskDelay(200);   //延时n个时钟节拍    }}
//task2任务函数void task2_task(void *pvParameters) //prio = 3{    u32 i,j;    u32 TxStr[3] = {0};  while(1)  {        xEventGroupWaitBits(FlagEventGroup,  //事件标志组句柄                            0x0008,      //等待 24 个事件标志位中的指定标志                            pdFALSE,      //是否清除已经被置位的事件标志，pdTRUE - 清除，pdFALSE - 不清除                            pdFALSE,      //是否等待所有的标志位都被设置，pdTRUE - 是，pdFALSE - 不是                            portMAX_DELAY     //等待时间，单位时钟节拍周期                           );        LED0 ^= 1;
        vTaskDelay(500);       //延时n个时钟节拍  }}