FreeRTOS的任务创建与删除

汽车电子技术 2023-02-10 1029

描述

在 FreeRTOS 中，每个执行线程都被称为”任务”。在嵌入式社区中，对此并没有一个公允的术语，但我更喜欢用”任务”而不是”线程”，因为从以前的经验来看，线程具有更多的特定含义。

创建任务的API函数(可以在tasks.c文件中找到)

BaseType_t xTaskCreate(  TaskFunction_t pxTaskCode,
              const char * const pcName,
              const uint16_t usStackDepth,
              void * const pvParameters,
              UBaseType_t uxPriority,
              TaskHandle_t * const pxCreatedTask )

typedef void (*TaskFunction_t)( void * );
typedef long BaseType_t
typedef unsigned long UBaseType_t
typedef void * TaskHandle_t;

参数：

pxTaskCode：自己创建的任务函数的函数名，用于指向需要运行的任务

pcName：任务的名字，字符串型，名称可以随意起，一般与函数名相同

usStackDepth：任务堆栈大小(实际上申请到的是这里的4倍，单位为字， 4 个字节)，设的太小任务可能无法运行！

pvParameters：任务函数的参数，不需要传参设为NULL即可

uxPriority：任务优先级，0~(configMAX_PRIORITIES-1)，数值越大优先级越高，0 代表最低优先级

pxCreatedTask：任务句柄，实际是一个指针，也是任务的任务堆栈

返回值：

pdPASS：数值1，任务创建成功，且添加到就绪列表

错误代码：负数，任务创建识别

删除任务的API函数(可以在tasks.c文件中找到)

vTaskDelete( TaskHandle_t xTaskToDelete )

xTaskToDelete：要删除的任务的任务句柄

临界区

临界区就是一段在执行的时候不能被中断的代码段。在多任务操作系统里面，对全局变量的操作不能被打断，不能执行到一半就被其他任务再次操作。一般被打断，原因就是系统调度或外部中断。对临界区的保护控制，归根到底就是对系统中断的使能控制。在使用临界区时，关闭中断响应，对部分优先级的中断进行屏蔽，因此临界区不允许运行时间过长。为了对临界区进行控制，就需要使用信号量通信，实现同步或互斥操作。

FreeRTOS数据类型(可以在portmacro.h文件找到)

#define portCHAR        char  
#define portFLOAT       float  
#define portDOUBLE      double  
#define portLONG        long  
#define portSHORT       short  
#define portSTACK_TYPE  uint32_t  
#define portBASE_TYPE   long

推荐应用时使用下面这样定义数据类型

typedef int int32_t;  
typedef short int16_t;  
typedef char int8_t;  
typedef unsigned int uint32_t;  
typedef unsigned short uint16_t;  
typedef unsigned char uint8_t;

前缀初识

FreeRTOS 中，定义变量的时候往往会把变量的类型当作前缀，可以一眼知其类型。

char 型变量的前缀是 c

short 型变量的前缀是 s

long 型变量的前缀是 l

复杂的结构体，句柄等定义的变量名的前缀是 x

变量是无符号型的再加前缀 u，是指针变量则加前缀 p

函数名包含了函数返回值的类型、函数所在的文件名和函数的功能，如果是私有的函数则会加一个 prv（private）的前缀。

宏内容是由大写字母表示，前缀是小写字母，表示该宏在哪个头文件定义

任务创建

#include "stm32f10x.h"
#include 
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"


#define START_TASK_PRIO 1       //任务优先级
#define START_STK_SIZE 128      //任务堆栈大小
TaskHandle_t StartTask_Handler;     //任务句柄
void start_task(void *pvParameters);//任务函数


#define LED0_TASK_PRIO 2       //任务优先级
#define LED0_STK_SIZE 50       //任务堆栈大小
TaskHandle_t LED0Task_Handler;   //任务句柄
void led0_task(void *p_arg);     //任务函数


void LED_Init(void)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;        //定义结构体变量

  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);  //开启时钟

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0;            //选择你要设置的IO口
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;      //设置推挽输出模式
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;     //设置传输速率
  GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);                //初始化GPIO

  GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_0);             //将LED端口拉高，熄灭LED
}


int main( void ) 
{
  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4);//设置系统中断优先级分组 4
  LED_Init(); //初始化 LED
  //创建开始任务
  xTaskCreate(
    (TaskFunction_t )start_task,     //任务函数
    (const char* )"start_task",     //任务名称
    (uint16_t )START_STK_SIZE,       //任务堆栈大小
    (void* )NULL,             //传递给任务函数的参数
    (UBaseType_t )START_TASK_PRIO,     //任务优先级
    (TaskHandle_t* )&StartTask_Handler  //任务句柄 
  );
  vTaskStartScheduler();  //开启调度
}


//开始任务函数
void start_task(void *pvParameters)
{
  taskENTER_CRITICAL();   //进入临界区
  //创建 LED0 任务
  xTaskCreate(
    (TaskFunction_t )led0_task, 
    (const char* )"led0_task", 
    (uint16_t )LED0_STK_SIZE, 
    (void* )NULL,
    (UBaseType_t )LED0_TASK_PRIO,
    (TaskHandle_t* )&LED0Task_Handler
  );
  vTaskDelete(StartTask_Handler); //删除开始任务
  taskEXIT_CRITICAL();   //退出临界区
}


//LED0 任务函数
void led0_task(void *pvParameters)
{
  while(1)
  {
    if(GPIO_ReadInputDataBit( GPIOC, GPIO_Pin_0))
    {
      GPIO_ResetBits( GPIOC, GPIO_Pin_0);
    }
    else
    {
      GPIO_SetBits( GPIOC, GPIO_Pin_0);
    }
    vTaskDelay(400);
  }
}

--END--

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