FreeRTOS入门-01- 创建任务以及调度任务 -基于AI-m61-32s-kit

显示全部楼层 · 2023-11-14 16:01:29

本帖最后由 WangChong 于 2023-11-14 16:15 编辑

本帖最后由 WangChong 于 2023-11-14 16:04 编辑

FreeRTOS入门-01- 创建任务以及调度任务 -基于AI-m61-32s-kit

移植

AI-m61的sdk内已经集成了FreeRTOS组件，当你从零创建一个项目的时候，只需要在本地项目的proj.conf 中启用FreeRTOS库

set(CONFIG_FREERTOS             1)

你还需要拷贝FreeRTOSConfig.h到你的项目文件夹下（不是必须）
在程序中引入 FreeRTOS.h
修改FreeRTOS.h的第59行，指向你的FreeRTOSConfig.h文件（绝对路径）

恭喜你！你已经成功的完成了小安派M61-32s-kit的FreeRtos配置

API介绍

在介绍API之前，简单的提一下OS, 只需要记住最重要的一句话就是OS是负责任务调度

首先介绍今天的第一个API
BaseType_t xTaskCreate(    TaskFunction_t pvTaskCode,
                            const char * const pcName,
                            configSTACK_DEPTH_TYPE usStackDepth,
                            void *pvParameters,
                            UBaseType_t uxPriority,
                            TaskHandle_t *pxCreatedTask
                          );
pvTaskCode 指向任务入口函数的指针（即实现任务的函数名称，请参阅如下示例）。任务通常以无限循环的形式实现；实现任务的函数决不能试图返回或退出。但是，任务可以自我删除。

pcName 任务的描述性名称。主要是为了方便调试，但也可用于获取任务句柄。任务名称的最大长度由FreeRTOSConfig.h中的configMAX_TASK_NAME_LEN定义。

usStackDepth 要分配用于任务堆栈的字数（不是字节）。例如，如果堆栈的宽度为 16 位，usStackDepth 为 100，则将分配 200 字节用作该任务的堆栈。再举一例，如果堆栈的宽度为 32 位，usStackDepth 为 400，则将分配 1600 字节用作该任务的堆栈。堆栈深度与堆栈宽度的乘积不得超过size_t类型变量所能包含的最大值。请参阅常见问题：堆栈应有多大？

pvParameters 作为参数传递给创建的任务的一个值。如果pvParameters设置为变量的地址，则在执行创建的任务时该变量必须仍然存在——因此传递堆栈变量的地址是无效的。

uxPriority 创建任务执行的优先级。包含 MPU 支持的系统可在特权（系统）模式下选择性地创建任务，方法是在uxPriority中设置portPRIVILEGE_BIT位。例如，要创建一个优先级为 2 的特权任务，可将uxPriority设置为 ( 2 \

pxCreatedTask 用于将句柄传递至由xTaskCreate()函数创建的任务。pxCreatedTask是可选的，可设置为 NULL。

上述的这个方法用于创建一个任务并且分配给FreeRtos进行调度，其中需要注意的是uxPriority参数，这个参数是任务的优先级，优先级越高，任务将可能最先被CPU调度，并不是优先级越高就一定会被第一个调度！。

创建Task

下面是一个调用示例：

void turnGreenLed()
{
    while (1)
    {
        bflb_gpio_set(gpio, GPIO_PIN_14);
        bflb_mtimer_delay_ms(1000);
        bflb_gpio_reset(gpio, GPIO_PIN_14);
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000)); // 等待1秒
    }
}

在上述代码中，我创建了一个blink 绿色LED的任务，主要这个任务中是一个死循环即While（1）然后在循环体内使LED间隔1秒进行闪烁。

void turnRedLed()
{
    while (1)
    {
        bflb_gpio_set(gpio, GPIO_PIN_12);
        bflb_mtimer_delay_ms(1000);
        bflb_gpio_reset(gpio, GPIO_PIN_12);
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000)); // 等待1秒
    }
}

void turnBlueLed()
{
    while (1)
    {
        bflb_gpio_set(gpio, GPIO_PIN_15);
        bflb_mtimer_delay_ms(1000);
        bflb_gpio_reset(gpio, GPIO_PIN_15);
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000)); // 等待1秒
    }
}

上面我又创建了两个点亮蓝色LED和红色LED的方法。如果这里不使用OS进行调度，并且程序处于单线程的情况下，一旦其中某一个方法已经执行的话，程序使不可能执行到其他的位置的（因为是死循环）。

将任务交给RTOS，由RTOS进行调度

 xTaskCreate(turnRedLed, // 任务函数
                "Task1",    // 任务名称，用于调试
                128,        // 任务栈大小（以字为单位）
                NULL,       // 传递给任务函数的参数
                1,          // 任务优先级，数值越高优先级越高
                NULL);      // 任务句柄，可以用于后续操作

    xTaskCreate(turnBlueLed, // 任务函数
                "Task2",    // 任务名称，用于调试
                128,        // 任务栈大小（以字为单位）
                NULL,       // 传递给任务函数的参数
                2,          // 任务优先级，数值越高优先级越高
                NULL);
    xTaskCreate(turnGreenLed, // 任务函数
                "Task3",     // 任务名称，用于调试
                128,         // 任务栈大小（以字为单位）
                NULL,        // 传递给任务函数的参数
                3,           // 任务优先级，数值越高优先级越高
                NULL);

上述方法中，使用xTaskCreate 把任务交给了OS进行调度。

今天的第二个API

void vTaskStartScheduler( void );

描述：启动 RTOS 调度器。调用后，RTOS 内核可以控制在何时执行哪些任务。（由RTOS负责任务调度）

调用示例：

vTaskStartScheduler();

完整代码如下:

#include "bflb_mtimer.h"
#include "board.h"
#include "FreeRTOS.h"
#define DBG_TAG "MAIN"
#include "bflb_gpio.h"
#include "log.h"

struct bflb_device_s *gpio;

void turnRedLed()
{
    while (1)
    {
        bflb_gpio_set(gpio, GPIO_PIN_12);
        bflb_mtimer_delay_ms(1000);
        bflb_gpio_reset(gpio, GPIO_PIN_12);
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000)); // 等待1秒
    }
}

void turnBlueLed()
{
    while (1)
    {
        bflb_gpio_set(gpio, GPIO_PIN_15);
        bflb_mtimer_delay_ms(1000);
        bflb_gpio_reset(gpio, GPIO_PIN_15);
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000)); // 等待1秒
    }
}

void turnGreenLed()
{
    while (1)
    {
        bflb_gpio_set(gpio, GPIO_PIN_14);
        bflb_mtimer_delay_ms(1000);
        bflb_gpio_reset(gpio, GPIO_PIN_14);
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000)); // 等待1秒
    }
}

int main(void)
{
    board_init();
    gpio = bflb_device_get_by_name("gpio");
    //Red
    bflb_gpio_init(gpio, GPIO_PIN_12, GPIO_OUTPUT | GPIO_PULLUP | GPIO_DRV_3);
    //Blue
    bflb_gpio_init(gpio, GPIO_PIN_15, GPIO_OUTPUT | GPIO_PULLUP | GPIO_DRV_3);
    //Green
    bflb_gpio_init(gpio, GPIO_PIN_14, GPIO_OUTPUT | GPIO_PULLUP | GPIO_DRV_3);

    xTaskCreate(turnRedLed, // 任务函数
                "Task1",    // 任务名称，用于调试
                128,        // 任务栈大小（以字为单位）
                NULL,       // 传递给任务函数的参数
                1,          // 任务优先级，数值越高优先级越高
                NULL);      // 任务句柄，可以用于后续操作

    xTaskCreate(turnBlueLed, // 任务函数
                "Task2",    // 任务名称，用于调试
                128,        // 任务栈大小（以字为单位）
                NULL,       // 传递给任务函数的参数
                2,          // 任务优先级，数值越高优先级越高
                NULL);
    xTaskCreate(turnGreenLed, // 任务函数
                "Task3",     // 任务名称，用于调试
                128,         // 任务栈大小（以字为单位）
                NULL,        // 传递给任务函数的参数
                3,           // 任务优先级，数值越高优先级越高
                NULL);
    // 启动调度器
    vTaskStartScheduler();
    while (1)
    {
    }
}