FreeRTOS学习日志--中断测试实验，以及遇到的问题

最新推荐文章于 2025-04-07 15:09:38 发布
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分类专栏： FreeRTOS 文章标签： 学习 FreeRTOS 单片机 stm32
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目录

实验项目：FreeRTOS 中断测试实验

1、实验目的

2、实验设计

遇到的问题 

stm32F103战舰在运行程序后，USB232串口不能接收到信号问题。

从跑马灯FreeRTOS文件基础上移植的FreeRTOS中断无效，而例程中断有效问题。

问题来源与解决方法

​编辑

实验项目：FreeRTOS 中断测试实验

1、实验目的

在 FreeRTOS 中优先级低于configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY的中断会被屏蔽掉，高于的就不会，那么本节我们就写个简单的例程测试一下。使用两个定时器，一个优先级为 4，一个优先级为 5，两个定时器每隔 1s

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04-07 217
文件中有一个configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY宏，在RTOS中断嵌套方案将有效的中断优先级分成两组：一组可以通过RTOS临界区屏蔽，另一组不受RTOS影响，configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY是两组中断的分界点，优先级高于分界点的不受RTOS的控制。
freeRTOS：基于(队列+线程)的日志系统设计
weixin_42549534的博客
07-27 1411
故障排查与调试：嵌入式系统通常运行在资源有限的环境中，故障排查和调试变得尤为复杂。日志系统可以记录系统在运行过程中的各种操作、状态和事件信息，方便开发人员追踪和定位问题所在。通过分析日志，可以快速找到故障源，并进行相应的修复和调试。系统性能优化：嵌入式系统的资源有限，因此性能优化尤为关键。日志系统可以记录系统运行过程中的性能指标，如任务执行时间、资源利用率等。通过分析这些日志，可以发现系统性能瓶颈，进行性能优化和资源管理，提高系统的响应速度和资源利用效率。
FreeRTOS---＞总结笔记
qq_42069216的博客
02-23 548
度娘已经有很好的概述了点击跳转😄 😏但是不够详细深度，这里就个人认知做浅显的总结 本文适合移植并使用过一段时间FreeRTOS但是还不太了解的同学🐱 文章目录笼统的说 笼统的说 FreeRTOS是一个小型的广泛被使用于嵌入式的一个五脏俱全的实时操作系统。 task通过PCB(Process Control Block)控制 使用双向链表实现任务调度机制，从高优先级到低优先级遍历找到需要执行的task，若有多个task具有相同优先级则轮流执行。 vTaskDelay()延时发生 将task移入等待链表.
基于STM32F103RCT6的FreeRTOS简易日志系统的实现
u010252464的博客
03-12 1054
这是一套简单的实现FreeRTOS日志系统的代码，是在聆思公司SDK的日志系统代码的基础上修改而来的。其基本思路是，其他任务发送日志内容到一个StreamBuffer，之后日志任务会从Streambuffer中取出内容并通过串口发送出去。
V5-420_RTX实验_独立看门狗检测任务执行状态.7z
04-15
这些文件可能包含实验的详细步骤、结果分析、性能指标以及可能遇到的问题和解决方案。 通过对这些信息的综合理解，我们可以深入学习嵌入式系统中RTOS的使用，特别是如何结合硬件资源（如独立看门狗）来提高系统的...
【TEC-8中断实验：性能评估与优化策略】：突破中断系统性能瓶颈
![【TEC-8中断实验：性能评估与优化策略】：突破中断系统性能瓶颈]...随后，文章聚焦于TEC-8中断系统的性能评估实践，探讨了实验环境的搭建、中断响应时间的测量以及性能瓶颈的诊断技术。此外，文章还提
【DSP-C6713网络功能扩展指南】：实验系统升级教程
![【DSP-C6713网络功能扩展...其次，深入探讨了软件层面对网络功能的实现，如操作系统、网络协议栈的选择和配置，以及网络通信编程与服务的开发部署。进一步，本文讨论了网络功能的高级应用，如高级网络协议的应用、
ARM裸机实验：掌握中断处理和服务机制：系统稳定性的保障
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stm32cube+freeRTOS串口中断实验源码工程
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stm32cube+FreeRTOS串口中断实验，该工程包含有cube的.ioc文件，及生成出的MD-ARM工程，该工程是以keil工程打开。
小熊派-FreeRTOS-串口打印
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小熊派使用FreeRTOS使用串口任务
STM32用FreeRTOS串口中断接收卡死问题
no_89757的博客
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解决STM32用FreeRTOS串口中断接收卡死问题
使用了FreeRTOS的STM32用不了串口中断（Debug不能打点），且总是出现硬件错误
AuroraSmith的博客
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使用了FreeRTOS的STM32用不了串口中断（Debug不能打点），且总是出现硬件错误
freertos下使用外部中断失效，如何解决？
**My Coding Family**
11-22 811
检查中断优先级是否低于。确保中断服务函数中不调用 FreeRTOS API，或正确使用FromISR后缀的函数。确保任务栈和系统栈空间足够。确保 NVIC 中断优先级配置符合 FreeRTOS 要求。这样可以确保 FreeRTOS 下的外部中断和裸机环境下一样稳定。希望如上措施及解决方案能够帮到有需要的你。
FreeRTOS+STM32F103串口通信错误解决方法
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在调试FreeRTOS系统时，在串口中断中用队列存储数据，然后再定时器中断中用队列接收数据，并通过串口打印出来。在调试代码中编译器报错。 在网上搜索之后，找到了一个解决方法。在usart.c文件中添加以下代码，可以解决这个问题。 //__use_no_semihosting was requested, but _ttywrch was _ttywrch(int ch) { ch = c...
【踩坑日记】STM32 USART 串口与 FreeRTOS 冲突
Beihai_Van的博客
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笔者使用 FreeRTOS 创建了两个任务，使两颗 LED 以不同频率闪烁，但是在加入串口 USART 部分代码后， LED 不能正常工作了。
嗯，用户让我分析基于STM32F103C8T6的智能粉尘检测系统所涉及的嵌入式知识点，并拆解原理。首先，我需要理解整个系统的组成部分。系统主控是STM32，传感器包括温湿度和粉尘浓度，数据通过WiFi上传云端。然后要拆解每个部分的原理和涉及的嵌入式技术。 首先，主控单元STM32F103C8T6，属于Cortex-M3内核，需要了解其外设使用，比如ADC、GPIO、定时器等。可能涉及到时钟配置、中断处理、低功耗模式等知识点。还有固件开发流程，比如使用HAL库或标准外设库，以及开发环境如Keil或STM32CubeIDE。 接下来是传感器部分。温湿度传感器可能是DHT11或SHT系列，通信接口可能是单总线或I2C。需要理解传感器数据读取的协议，比如时序要求、数据格式解析。而粉尘传感器，比如GP2Y1010AU0F，可能需要模拟信号处理，使用ADC采集电压，再转换成浓度值。这里涉及到模拟电路设计，比如RC滤波，以及软件上的ADC配置和校准。 然后是WiFi模块，常见的有ESP8266或ESP32，通过AT指令或SPI/SDIO与STM32通信。需要理解串口通信协议，AT指令的发送和响应处理，数据封装成TCP/IP包，连接云端服务器的过程，比如MQTT或HTTP协议。可能还需要处理网络异常，重连机制，数据缓存等。 云端通信部分，数据上传可能使用MQTT、HTTP或者TCP自定义协议。需要了解如何与云平台（如阿里云、AWS IoT）对接，数据格式（JSON），以及数据加密（TLS/SSL）。这部分可能涉及嵌入式系统中的安全机制，如加密算法实现，证书管理。 系统整体设计要考虑实时性，多任务处理。可能使用RTOS，如FreeRTOS，进行任务调度，管理传感器采集、数据处理、通信等任务。任务间通信机制，如队列、信号量，确保数据同步和资源共享。 电源管理也是重点，尤其是电池供电的情况。需要低功耗设计，比如STM32的睡眠模式，外设的电源控制，传感器间歇工作，数据上传的间隔优化，以延长续航。 数据处理方面，可能需要对传感器数据进行滤波（如均值、中值滤波），校准（线性或非线性补偿），阈值报警（比如浓度超标触发警报）。这些算法在嵌入式中的实现需要考虑计算效率和资源占用。 硬件设计部分，包括PCB布局，传感器接口的电气特性，抗干扰措施，比如去耦电容、屏蔽罩。可能还需要考虑工业环境中的EMC问题，确保稳定运行。 调试与测试涉及日志输出（通过UART或SWD），单元测试（传感器模块、通信模块），系统集成测试，以及现场调试工具的使用，如逻辑分析仪、示波器，确保各模块协同工作。 用户可能还希望了解如何保证系统的可靠性和实时性，如何处理传感器误差，以及如何优化网络通信的稳定性。需要覆盖嵌入式系统的各个层面，从硬件到软件，再到通信协议和云端交互。 最后，要确保回答结构清晰，分点讲解每个模块的原理和对应的嵌入式技术，帮助用户逐步理解整个系统的工作流程和关键技术点。 好的！我将从**嵌入式系统设计的角度**，拆解基于STM32F103C8T6的智能粉尘检测系统的核心原理和关键知识点，分模块进行说明： --- ### 一、系统整体架构 ``` [STM32主控] → [传感器数据采集] → [数据处理] → [WiFi传输] → [云端存储] ↑ ↑ ↑ 温湿度传感器 粉尘传感器 本地报警/显示 ``` **核心逻辑**：STM32通过外设接口获取传感器数据，处理后通过WiFi模块封装成网络数据包，上传至云端。 --- ### 二、关键嵌入式技术分解 #### 1. **STM32外设驱动** - **ADC模块**（模拟信号采集） - 原理：粉尘传感器（如GP2Y1010AU0F）输出模拟电压信号，STM32的12位ADC将其转换为数字量 - 代码关键点：ADC校准、采样率设置、DMA传输优化 ```c HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t*)&adc_value, 1); // 使用DMA提高采集效率 ``` - **GPIO与定时器** - 温湿度传感器（如DHT11）需严格时序控制 - 代码关键点：微秒级延时（TIM定时器实现）、中断响应 #### 2. **通信协议解析** - **UART通信** - WiFi模块（如ESP8266）通过AT指令控制 - 协议解析：状态机实现AT指令响应处理 ```c if(strstr(recv_buf, "OK")) { /* 指令成功响应处理 */ } ``` - **SPI/I2C接口** - 部分高精度传感器（如SHT30温湿度）使用I2C通信 - 代码关键点：I2C地址配置、CRC校验 #### 3. **实时操作系统（RTOS）** - **任务调度** - 使用FreeRTOS创建多任务： - 任务1：传感器数据采集（高优先级） - 任务2：网络通信（中优先级） - 任务3：本地显示/报警（低优先级） ```c xTaskCreate(sensor_task, "SENSOR", 128, NULL, 3, NULL); ``` - **同步机制** - 使用信号量（Semaphore）保护共享资源（如传感器数据缓冲区） #### 4. **低功耗设计** - **电源管理** - 进入Stop模式：在数据上传间隔期关闭非必要外设 ```c HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI); ``` - **动态频率调节** - 根据任务需求调整系统时钟（HSI/HSE切换） #### 5. **数据处理算法** - **传感器校准** - 粉尘浓度计算公式（需实验标定）： $$ C = k \cdot V_{ADC} + b $$ - 温湿度补偿：通过查表法修正粉尘浓度值 - **滑动平均滤波** ```c #define FILTER_LEN 5 uint16_t filter_buf[FILTER_LEN]; uint16_t adc_filter() { static uint8_t idx = 0; filter_buf[idx++] = ADC_Value; if(idx >= FILTER_LEN) idx = 0; return (filter_buf[0]+...+filter_buf[4])/FILTER_LEN; } ``` #### 6. **网络协议栈** - **TCP/IP协议封装** - ESP8266透传模式下直接发送HTTP POST请求： ``` POST /api/data HTTP/1.1 Host: cloud.example.com Content-Type: application/json {"dust": 25.6, "temp": 28.5, "humidity": 45} ``` - **断网重连机制** - 心跳包检测（每30秒发送ping指令） --- ### 三、工业场景特殊处理 1. **抗干扰设计** - 传感器信号线增加RC滤波电路 - PCB布局隔离数字/模拟地 2. **异常处理** - 看门狗（IWDG）防止程序跑飞 ```c HAL_IWDG_Refresh(&hiwdg); // 主循环中喂狗 ``` 3. **数据安全** - AES加密敏感数据后再上传 --- ### 四、开发工具链 1. **硬件调试**： - 逻辑分析仪抓取传感器时序 - J-Link通过SWD接口调试STM32 2. **软件工具**： - STM32CubeMX配置外设时钟树 - Wireshark抓包分析网络通信 --- ### 五、扩展优化方向 1. **边缘计算**：在本地实现浓度超标预警算法 2. **OTA升级**：通过WiFi更新固件 3. **多节点组网**：LoRa扩展覆盖范围 在我面试时，我改如何介绍这个项目
03-24
首先，得考虑面试官可能关注什么，比如项目中的技术难点、个人贡献、解决问题的能力以及相关嵌入式知识的掌握情况。 用户之前已经拆解了系统的各个模块和原理，现在需要将这些内容转化为面试中的自我介绍。要突出...
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