为了方便与UCOS对比,顺序按照UCOS那篇编写。
0、一些移植、系统相关
1、框架写法(个人习惯相关)
1-1、main 函数里创建一个开始任务
int main(void)
{
初始化外设
xTaskCreate(); //创建开始任务
vTaskStartScheduler(); //开启任务调度
}
1-2、开始任务里,创建我们要运行的多个任务
void start_task(void *pvParameters)
{
taskENTER_CRITICAL(); //进入临界区
xTaskCreate(); //创建任务 1
xTaskCreate(); //创建任务 2
xTaskCreate(); //创建任务 3
vTaskDelete(StartTask_Handler); //删除开始任务
taskEXIT_CRITICAL(); //退出临界区
}
2、任务创建、挂起、删除
2-0、相关配置
#define configSUPPORT_DYNAMIC_ALLOCATION 1 //支持动态内存申请
//#define configSUPPORT_STATIC_ALLOCATION 1 //支持静态内存申请
#define configTOTAL_HEAP_SIZE((size_t)(20*1024)) //系统所有总的堆大小,heap_x.h需要,动态申请
2-1、任务创建(动态)
//==================任务创建宏定义,便于修改==================
#define START_TASK_PRIO1//任务优先级
#define START_STK_SIZE 256 //任务堆栈大小
TaskHandle_t StartTask_Handler;//任务句柄
void start_task(void *pvParameters);//任务函数
//==================任务创建函数==================
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
2-2、任务挂起
vTaskSuspend(Task1Task_Handler);//挂起任务1
2-3、任务解挂
2-3-1、任务内任务解挂
vTaskResume(Task1Task_Handler);//恢复任务1
2-3-2、中断内任务解挂
BaseType_t YieldRequired;
YieldRequired=xTaskResumeFromISR(Task1Task_Handler); //恢复任务1
portYIELD_FROM_ISR(YieldRequired); //判断是否需要调度到恢复的任务
2-4、任务删除
vTaskDelete(Task1Task_Handler); //删除任务1
2-5、任务创建(静态)
2-5-1、静态任务创建
//==================任务创建宏定义,便于修改==================
#define START_TASK_PRIO1//任务优先级
#define START_STK_SIZE 128 //任务堆栈大小
StackType_t StartTaskStack[START_STK_SIZE];//任务堆栈
StaticTask_t StartTaskTCB;//任务控制块
TaskHandle_t StartTask_Handler;//任务句柄
void start_task(void *pvParameters);//任务函数
//==================任务创建函数==================
StartTask_Handler=xTaskCreateStatic((TaskFunction_t)start_task,//任务函数
(const char* )"start_task",//任务名称
(uint32_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
(StackType_t* )StartTaskStack,//任务堆栈
(StaticTask_t* )&StartTaskTCB);//任务控制块
2-5-2、静态创建任务还需实现 空闲任务、定时任务
//==================任务创建宏定义,便于修改==================
static StackType_t IdleTaskStack[configMINIMAL_STACK_SIZE];//空闲任务任务堆栈
static StaticTask_t IdleTaskTCB;//空闲任务控制块
static StackType_t TimerTaskStack[configTIMER_TASK_STACK_DEPTH];//定时器服务任务堆栈
static StaticTask_t TimerTaskTCB;//定时器服务任务控制块
//==================任务创建函数==================
//获取空闲任务地任务堆栈和任务控制块内存
void vApplicationGetIdleTaskMemory(StaticTask_t **ppxIdleTaskTCBBuffer,
StackType_t **ppxIdleTaskStackBuffer,
uint32_t *pulIdleTaskStackSize)
{
*ppxIdleTaskTCBBuffer=&IdleTaskTCB;
*ppxIdleTaskStackBuffer=IdleTaskStack;
*pulIdleTaskStackSize=configMINIMAL_STACK_SIZE;
}
//获取定时器服务任务的任务堆栈和任务控制块内存
void vApplicationGetTimerTaskMemory(StaticTask_t **ppxTimerTaskTCBBuffer,
StackType_t **ppxTimerTaskStackBuffer,
uint32_t *pulTimerTaskStackSize)
{
*ppxTimerTaskTCBBuffer=&TimerTaskTCB;
*ppxTimerTaskStackBuffer=TimerTaskStack;
*pulTimerTaskStackSize=configTIMER_TASK_STACK_DEPTH;
}
3、时间片轮转
3-0、相关配置(时间片片长 即 1/Tick中断频率)
#define configUSE_PREEMPTION1 //1使用抢占式内核,0使用协程
#define configUSE_TIME_SLICING1//1使能时间片调度(默认式使能的)
#define configTICK_RATE_HZ(20) //时钟节拍频率,20HZ = 50ms
3-1、两个任务优先级相等
#define TASK1_TASK_PRIO2
#define TASK1_STK_SIZE 128
TaskHandle_t Task1Task_Handler;
void task1_task(void *pvParameters);
#define TASK2_TASK_PRIO2
#define TASK2_STK_SIZE 128
TaskHandle_t Task2Task_Handler;
void task2_task(void *pvParameters);
4、钩子函数。
4-0、相关配置
#define configUSE_IDLE_HOOK1 //1,使用空闲钩子;0,不使用
#define configUSE_TICK_HOOK1 //1,使用时间片钩子;0,不使用
4-1、自己实现钩子函数
void vApplicationIdleHook( void ); //空闲钩子函数
void vApplicationTickHook( void ); //时钟节拍钩子函数
5、软件定时器
5-1、软件定时器创建
//==============定时器结构体、函数声明==============
TimerHandle_t MyTimer_Handle; //定时器句柄
void ReloadCallback(TimerHandle_t xTimer); //定时器回调函数
//==============定时器创建==============
MyTimer_Handle=xTimerCreate((const char*)"ReloadTimer",//定时器名称
(TickType_t)1000,//周期1s(1000个时钟节拍)
(UBaseType_t)pdTRUE,//周期模式
(void*)1,//定时器ID
(TimerCallbackFunction_t)ReloadCallback);//定时器回调函数
5-2、定时器“中断服务函数”,回调函数
void ReloadCallback(TimerHandle_t xTimer)
{
//do something
}
5-3、定时器开启(也有复位效果)
xTimerStart(MyTimer_Handle,0);//开启定时器
5-4、定时器停止
xTimerStop(MyTimer_Handle,0); //关闭定时器
5-5、定时器复位
xTimerReset(MyTimer_Handle, 0)
6、消息队列
6-1、消息队列创建
//================消息队列宏定义================
#define MESSAGE_Q_NUM 4 //发送数据的消息队列的数量
#define MESSAGE_Q_ITEM_NUM200//每个消息的空间大小
QueueHandle_t Message_Queue;//信息队列句柄
//================消息队列创建================
Message_Queue=xQueueCreate(MESSAGE_Q_NUM,MESSAGE_Q_ITEM_NUM);
6-2、消息发送
6-2-1、任务内消息发送
u8 sendData[MESSAGE_Q_ITEM_NUM];
BaseType_t err;
err=xQueueSend(Message_Queue,&senddata,10); //10为发送等待时间,有可能队列已满,err = errQUEUE_FULL 或 err = pdPASS
6-2-2、中断内消息发送
u8 sendData[MESSAGE_Q_ITEM_NUM];
BaseType_t xHigherPriorityTaskWoken;
xQueueSendFromISR(Message_Queue,sendData,&xHigherPriorityTaskWoken); //向队列中发送数据,返回值,依然是 满了或Pass,第三个参数是判断高优先级接受到队列后,退出中断,是否需要调度
portYIELD_FROM_ISR(xHigherPriorityTaskWoken);//如果需要的话进行一次任务切换
6-3、消息接收
6-3-1、任务内消息接收
u8 *receiveData;
xQueueReceive(Message_Queue,receiveData,portMAX_DELAY) //返回值为pdPASS 或 errQUEUE_EMPTY,这里等待时间用了portMAX_DELAY阻塞,所以不用再判断了。
6-3-2、中断内消息接收
u8 *receiveData;
err=xQueueReceiveFromISR(Message_Queue,receiveData,&xTaskWokenByReceive); //向队列中接受数据,返回值, FAIL或Pass,第三个参数是判断高优先级接受到队列后,退出中断,是否需要调度
portYIELD_FROM_ISR(xTaskWokenByReceive);//如果需要的话进行一次任务切换
6-4、队列剩余大小
u8 remain_size;//消息队列剩余大小
remain_size=uxQueueSpacesAvailable(Message_Queue);//得到队列剩余大小
6-5、队列使用大小
u8 used_size;//消息队列使用大小
used_size=uxQueueMessagesWaiting(Message_Queue);//得到队列使用大小
7、二值信号量(还有静态创建函数、中断内接受/发送函数,基本同上,不再重复)
7-1、二值信号量创建
SemaphoreHandle_t BinarySemaphore;//二值信号量句柄
BinarySemaphore=xSemaphoreCreateBinary();//创建二值信号量
7-2、二值信号量等待
BaseType_t err;
err = xSemaphoreTake(BinarySemaphore,portMAX_DELAY);//获取信号量
7-3、二值信号量发送
BaseType_t err;
err = xSemaphoreGive(BinarySemaphore);//释放二值信号量
8、计数信号量(还有静态创建函数、中断内接受/发送函数,基本同上,不再重复)
8-1、计数信号量创建
SemaphoreHandle_t CountSemaphore;//计数型信号量
CountSemaphore=xSemaphoreCreateCounting(255,0);//创建计数型信号量,最大计数和初始化计数,参数没改动的话,为long,所以最大值可以设计为不止255
8-2、计数信号量等待
UBaseType_t semavalue;
xSemaphoreTake(CountSemaphore,portMAX_DELAY); //等待数值信号量,阻塞
semavalue=uxSemaphoreGetCount(CountSemaphore); //获取数值信号量值
8-3、计数信号量发送
BaseType_t err;
err=xSemaphoreGive(CountSemaphore);//释放计数型信号量
9、互斥信号量(还有静态创建函数,在中断不能用互斥信号量)
9-1、互斥信号量创建
SemaphoreHandle_t MutexSemaphore;//互斥信号量
MutexSemaphore=xSemaphoreCreateMutex();//创建互斥信号量
9-2、互斥信号量等待
xSemaphoreTake(MutexSemaphore,portMAX_DELAY);//获取互斥信号量,因为是阻塞,也就不需要查看什么返回值
9-3、互斥信号量发送
xSemaphoreGive(MutexSemaphore);//释放互斥信号量
10、递归互斥信号量(还有静态创建函数,在中断不能用递归互斥信号量)
10-1、递归互斥信号量创建
SemaphoreHandle_t RecursiveMutex;
RecursiveMutex = xSemaphoreCreateRecursiveMutex(); //创建递归互斥信号量
10-2、递归互斥信号量等待
xSemaphoreTakeRecursive(RecursiveMutex,10); //10为等待节拍
10-3、递归互斥信号量发送
xSemaphoreGiveRecursive(RecursiveMutex); //发送递归互斥信号量
11、事件标记组(还有静态创建函数、中断内接受/发送函数,基本同上,不再重复)
11-1、事件标记组创建
//例子:3个事件
#define EVENTBIT_0(1<<0)
#define EVENTBIT_1(1<<1)
#define EVENTBIT_2(1<<2)
#define EVENTBIT_ALL(EVENTBIT_0|EVENTBIT_1|EVENTBIT_2)
EventGroupHandle_t EventGroupHandler; //事件标志组句柄
EventGroupHandler=xEventGroupCreate(); //创建事件标志组
11-2、事件标记组置位
xEventGroupSetBits(EventGroupHandler,EVENTBIT_1); //事件1置位
11-3、事件标记组清除置位
xEventGroupClearBits(EventGroupHandler,EVENTBIT_1); //事件1清除
11-4、事件标记组值获取
EventBits_t NewValue;
NewValue = xEventGroupGetBits(EventGroupHandler);//获取事件组的
11-5、事件标记位组等待
EventValue=xEventGroupWaitBits((EventGroupHandle_t)EventGroupHandler,//句柄
(EventBits_t)EVENTBIT_ALL,//标志位
(BaseType_t)pdTRUE,//获取成功后 清除
(BaseType_t)pdTRUE,//等待所有标志位 置位
(TickType_t)portMAX_DELAY);//阻塞
12、内存管理
12-1、内存申请
u8 *buffer;
buffer=pvPortMalloc(30);//申请内存,30个字节
12-2、内存释放
vPortFree(buffer);//释放内存
12-3、获取内存剩余空间
u32 freeSize;
freeSize = xPortGetFreeHeapSize();//获取剩余内存大小
13、通知
13-1、通知事件发送(++)
xTaskNotifyGive(task_Handler); //给task_Handler发送个通知
13-2、通知事件获取(--,并根据参数是否清0)
u32 NotifyValue;
NotifyValue=ulTaskNotifyTake(pdTRUE,portMAX_DELAY); //获取任务通知,参数1,读完清0,参数2阻塞
13-3、通知值发送
13-3-1、通知值发送(设置通知值,可发送一个数据)
u8 data;
BaseType_t err;
err=xTaskNotify((TaskHandle_t)Task_Handler,//接收任务通知的任务句柄
(uint32_t)data,//任务通知值
(eNotifyAction)eSetValueWithOverwrite);//覆写的方式发送任务通知
13-3-2、通知值发送(设置通知值,可做标记位组)
#define EVENTBIT_1(1<<1)
xTaskNotify((TaskHandle_t)Task_Handler,//接收任务通知的任务句柄
(uint32_t)EVENTBIT_1,//要更新的bit
(eNotifyAction)eSetBits);//更新指定的bit
13-4、通知值获取(获取通知值,并判断是否需要清0)
BaseType_t err;
uint32_t NotifyValue;
err=xTaskNotifyWait((uint32_t)0x00,//进入函数,没有接受到通知,不清除任何bit
(uint32_t)ULONG_MAX,//退出函数,接受到通知,清除所有(0xffffffffUL)位的bit,
(uint32_t*)&NotifyValue,//保存任务通知值
(TickType_t)portMAX_DELAY);//阻塞时间
================================================ 为了好与UCOS的文章对比,这些内容也放下面================================================
1、中断
1-0、相关配置
#ifdef __NVIC_PRIO_BITS
#define configPRIO_BITS __NVIC_PRIO_BITS//STM32库自带
#else
#define configPRIO_BITS 4 //STM32提供4Bit的中断优先级
#endif
#define configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY15 //中断最低优先级
#define configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY5 //系统可管理的最高中断优先级
#define configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY ( configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY << (8 - configPRIO_BITS) )//内核中断优先级,用来配置上下文切换、时钟节拍优先级,因为STM32优先级寄存器用高4位,所以要左移
#define configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY ( configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY << (8 - configPRIO_BITS) )//用来屏蔽中断的阈值,左移原因同上
#define xPortPendSVHandler PendSV_Handler
#define vPortSVCHandler SVC_Handler
1-1、中断处理
无需特殊处理
2、临界段处理
2-1、任务内临界段处理
taskEXIT_CRITICAL();
//任务处理
taskEXIT_CRITICAL();
2-2、中断内临界段处理
taskENTER_CRITICAL_FROM_ISR();
//中断内处理
taskEXIT_CRITICAL_FROM_ISR();
3、引起调度函数
3-1、延时
vTaskDelay(1000); //延时1000个时钟节拍,也就是1s