【基于FreeRTOS的STM32F103系统】编写FreeRTOS程序

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前言

前面简单介绍了FreeRTOS和如何将它简单的移植到STM32F1上，这篇介绍移植完成后，我们如何创建任务，并利用FreeRTOS的多任务机制优化我们的程序。

一、创建任务

创建任务时使用的函数如下：

BaseType_t xTaskCreate( TaskFunction_t pxTaskCode, //函数指针,任务函数
const char * const pcName, //任务的名字
const configSTACK_DEPTH_TYPE usStackDepth,//栈大小,单位为word,10表示40字节
void * const pvParameters, //调用任务函数时传入的参数
UBaseType_t uxPriority, //优先级
TaskHandle_t * const pxCreatedTask );//任务句柄,以后使用它来操作这个任务

参数说明：

• pvTaskCode：函数指针，可以简单地认为任务就是一个C函数。它稍微特殊一点：永远不退出，或者退出时要调用"vTaskDelete(NULL)"
• pcName：任务的名字，FreeRTOS内部不使用它，仅仅起调试作用。长度为：confifigMAX_TASK_NAME_LEN
• usStackDepth：每个任务都有自己的栈，这里指定栈大小。
  单位是 word ，比如传入 100 ，表示栈大小为 100 word ，也就是 400 字节。
  最大值为 uint16_t 的最大值。
  怎么确定栈的大小，并不容易，很多时候是估计。
  精确的办法是看反汇编码。
• pvParameters：传入参数，调用 pvTaskCode 函数指针时用到： pvTaskCode(pvParameters)
• uxPriorit：优先级范围：0~(confifigMAX_PRIORITIES – 1) 数值越小优先级越低， 如果传入过大的值，xTaskCreate会把它调整为(confifigMAX_PRIORITIES – 1)
• pxCreatedTask： 用来保存 xTaskCreate 的输出结果： task handle 。 以后如果想操作这个任务，比如修改它的优先级，就需要这个 handle 。 如果不想使用该 handle ，可以传入 NULL 。
• 返回值：
  成功： pdPASS ；
  失败： errCOULD_NOT_ALLOCATE_REQUIRED_MEMORY( 失败原因只有内存
  不足 )
  注意：文档里都说失败时返回值是 pdFAIL ，这不对。
  pdFAIL 是 0 ， errCOULD_NOT_ALLOCATE_REQUIRED_MEMORY 是 -1 。

实例：

void Task1Function(void * param)
{
	while (1)
	{
		printf("1");
	}
}
void Task2Function(void * param)
{
	while (1)
	{
		printf("2");
	}
}
xTaskCreate(Task1Function, "Task1", 100, NULL, 1, &xHandleTask1);
xTaskCreate(Task2Function, "Task2", 100, NULL, 1, NULL);

开启任务调度：

vTaskStartScheduler();          //开启任务调度

结果：

二、删除任务

删除任务使用的函数如下：

void vTaskDelete( TaskHandle_t xTaskToDelete );

参数说明：

• xTaskToDelete：任务句柄，使用 xTaskCreate 创建任务时可以得到一个句柄，也可传入NULL ，这表示删除自己。
• 句柄的实质就是这个任务结构体的指针，在FreeRTOS中任务的创建利用面向对象的思想，创建的一个个任务都是结构体，删除任务的实质就类似于C语言中的free释放内存

实例：

void vTask1( void *pvParameters )
{
const TickType_t xDelay100ms = pdMS_TO_TICKS( 100UL );
BaseType_t ret; 
/* 任务函数的主体一般都是无限循环 */
for( ;; ) 
{ 
/* 打印任务的信息 */ 
printf("Task1 is running\r\n");
ret = xTaskCreate( vTask2, "Task 2", 1000, NULL, 2, &xTask2Handle ); 
if (ret != pdPASS) printf("Create Task2 Failed\r\n");
// 如果不休眠的话, Idle任务无法得到执行 
// Idel任务会清理任务2使用的内存
// 如果不休眠则Idle任务无法执行, 最后内存耗尽
vTaskDelay( xDelay100ms ); 
}

三、任务状态

• 当前正在进行的任务，是running状态；其他所有任务都处于not running状态
• "not running"状态还可以细分为：

  ready ：就绪，随时可以运行

  blocked ：阻塞，该任务在等待某一事件发生

  suspended ：挂起，该任务暂停休息

 当创建任务并开始任务调度后，所有任务都处于Ready就绪状态，系统随机挑选一个任务Running，正在执行的任务可以使用vTaskSuspend函数使自己进入挂起状态（传入参数NULL或自己的句柄），也可以使其他任务进入挂起状态（传入参数为需要挂起任务的句柄），进入暂停状态后，需要在别的任务执行过程中调用vTaskResume函数该任务才会重新进入Ready状态；

在任务执行过程中，需要等待某个函数或事件的发生，则进入挂起状态（Baocked），当等待的事件（可能是中断或某个任务）发生后该任务才会恢复Ready状态。

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总结

关于任务简单写这些，后面进行内存管理、堆栈、队列等的介绍