STM32中的FreeRTOS-#1（入门）

只看该作者 · 2022-12-31 22:45

CubeMX生成代码虽然很方便，但是不足之处在于缺乏灵活性。比如在CubeMX中更改已创建的任务的入口函数名称后，重新生成代码，自己在原任务函数中编写的代码会被全部清除。也就是说，任务一旦创建，入口函数名称便不便于更改（后续版本可能会优化这个问题）。

只看该作者 · 2022-12-31 22:46

下面我们手动创建一个自定义的任务。创建一个新的Task，需要遵循一些步骤，如下所示：

（1）为任务定义一个ThreadID（线程ID，相当于人的身份*号）。一旦创建，这个变量将存储任务的唯一ID。稍后，所有操作都将需要这个ID。

只看该作者 · 2022-12-31 22:47

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/* USER CODE END Variables */

osThreadId myTask03Handle;        // 定义任务3句柄，仿照软件生成的代码去写

只看该作者 · 2022-12-31 22:47

定义任务的入口函数。这是任务函数，以后这个任务的代码将被写在里面。注意，Free RTOS中的任务不是设计来处理任何返回值的。因此，入口函数应该里面应该包含一个无限循环（for或者while），整个程序都应该在这个循环中编写。

只看该作者 · 2022-12-31 22:48

//  任务实现不要忘了在前面写上本函数的声明
void StartTask03 (void const * argument)
{
   while (1)
   {
      // do something
      osDelay (1000);  // 1 sec delay
   }
}

只看该作者 · 2022-12-31 22:49

在在**MX_FREERTOS_Init(void)**初始化函数中，我们需要创建任务（类似于PC编程里面的对象实例化）。

只看该作者 · 2022-12-31 22:50

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osThreadDef(myTask03, StartTask03, osPriorityBelowNormal, 0, 128);

myTask03Handle = osThreadCreate(osThread (myTask03), NULL);

只看该作者 · 2022-12-31 22:53

在FreeRTOS原生函数中这个地方只需要一行代码，但是在CMSIS封装的库中，这里有两行代码，作用一样。细节可以查看osThreadDef和osThreadCreate两个宏。

只看该作者 · 2022-12-31 22:53

osThreadDef是一个宏，本质是定义一个结构体变量，并将括号内的参数，即任务的名称、入口函数、优先级、实例和堆栈大小，给这个新结构体变量赋值。

只看该作者 · 2022-12-31 22:54

osThreadCreate也是一个宏，用于在定义任务后，顾名思义，给任务创建线程，并将任务的ID分配给myTask03Handle。

只看该作者 · 2022-12-31 22:55

在FreeRTOS中处理优先级

截止目前，我们知道了如何使用RTOS进行多任务处理。但随之而来的是一些问题。在上述示波器波形里面，可以看到，LED-0的引脚总是比LED-1优先翻转，那如果想让LED-1的引脚优先翻转该怎么办？

只看该作者 · 2022-12-31 22:55

再者，假设我们希望所有三个任务同时通过UART1发送一些数据该怎么做？

只看该作者 · 2022-12-31 22:56

当我们编写程序这样做时，结果将不完全相同。相反，串口发送将以这样一种方式进行: 一个任务将在1秒内发送数据，而另一个任务将在另一秒内发送数据，以此类推。

只看该作者 · 2022-12-31 22:57

当我们试图在具有相同优先级的任务之间使用共享资源时，就会发生这种情况。第二个任务必须等待第一个任务完成它的执行，然后只有控制进入它。同样地，第三个任务将等待第二个任务完成。即，任务不能相互打断，只能排队执行

只看该作者 · 2022-12-31 22:57

因为延时1ms对于串口输出来说时间太短，所以在开始下面的步骤前，请先把任务函数内的延时均改为1000ms，即 osDelay (1); -> osDelay (1000);

只看该作者 · 2022-12-31 22:58

为了避免这些情况，我们对不同的任务使用不同的优先级。这意味着我们必须重新定义主要功能中的任务优先级（仅修改优先级即可）。

只看该作者 · 2022-12-31 22:59

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  /* definition and creation of defaultTask */

  osThreadDef(defaultTask, StartDefaultTask, osPriorityNormal, 0, 128);

  defaultTaskHandle = osThreadCreate(osThread(defaultTask), NULL);



  /* definition and creation of myTask02 */

  osThreadDef(myTask02, StartTask02, osPriorityAboveNormal, 0, 128);

  myTask02Handle = osThreadCreate(osThread(myTask02), NULL);



  /* USER CODE BEGIN RTOS_THREADS */

  /* add threads, ... */

  osThreadDef(myTask03, StartTask03, osPriorityBelowNormal, 0, 128);

  myTask03Handle = osThreadCreate(osThread (myTask03), NULL);

  /* USER CODE END RTOS_THREADS */

只看该作者 · 2022-12-31 22:59

重定向printf函数，用于串口输出：

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#include <stdio.h>        // 引用头文件

int fputc(int ch, FILE *f)

{

  HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0xffff);

  return ch;

}

只看该作者 · 2022-12-31 23:00

在各任务实现函数中，添加如下代码：

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// 任务1

printf("Task1 is going");

// 任务2

printf("Task2 is going");

// 任务3

printf("Task3 is going");

只看该作者 · 2022-12-31 23:01

现在Task2的优先级最高，高于默认任务，Task3的优先级最低。