FreeRTOS学习笔记——SysTick中断

原创 已于 2023-11-08 21:19:08 修改 · 903 阅读 · 1 ·
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于 2023-11-08 21:18:52 首次发布
本文详细介绍了FreeRTOS中的SysTick中断在任务调度和时间管理中的作用，涉及时钟配置、中断处理函数和STM32内核的使用。重点讲解了如何在FreeRTOSConfig.h中设置系统时钟和时间片，以及port.c中的相关初始化函数。

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FreeRTOS SysTick中断
cxtian55555的博客
04-10 1037
SysTick—系统定时器是属于 Cortex-M 内核中的一个外设，内嵌在 NVIC 中。系统定时器是一个 24bit 的向下递减的计数器，计数器每计数一次的时间为 1/SYSCLK，一般我们设置系统时钟 SYSCLK 等于 AHB 时钟，在 RT1052 中，AHB 时钟等于 528MHZ。当重装载数值寄存器的值递减到 0 的时候，会置位相关的标志位或者产生中断（前提是中断已经使能），以此循环往复。
freertos里的systick中断函数
windyiersan的博客
04-15 360
接下来的判断是一个递增的系统节拍时间判断，系统当前是否有延时时间到达或者时间片耗尽的情况，返回pdtrue则开启上下文切换，然后向...REG寄存器写..BIT位挂起pendsv中断，然后开中断。第一个if是一个条件判断，当系统配置的宏（启动调度器状态查询功能）为1时，往后/主要功能为从就绪列表当中选择优先级最高的任务并让当前的TCB指向该任务。那么至此，任务延时 高低优先级等等的东西都成功实现了任务切换。状态检查 资源统计 任务选择（选择下一个运行任务） 环境切换。然后就是这个上下文切换的C函数。
关于中断嵌套中的SysTick中断
廖昌海的个人博客
05-12 3612
中断优先级组 STM32用4个比特位来指定中断源的优先级，并可分为5个优先级组（Cortex-M3中定义了8个比特位用于设置中断源的优先级，并且允许具有较少中断源时使用较少的寄存器位指定中断源的优先级）。 //stm3210x.h#define __NVIC_PRIO_BITS 4 /*!< STM32 uses 4 Bits for the Priority Levels
第六章 FreeRTOS的中断管理
m0_66317799的博客
08-11 672
一. 了解什么是中断一. 了解什么是中断认识：让CPU打断正常运行的程序，转而去处理紧急的事件，就叫做中断。中断执行机制，可简单概括为三步：①中断请求：外设产生中断请求（GPIO外部中断、定时器中断等）；② 响应中断：CPU停止执行当前程序，转而去执行中断处理程序；③退出中断：执行完毕，返回被打断的程序处，继续往下执行。（打断哪个点，就返回哪个点继续执行）
FreeRTOS学习笔记——FreeRTOS中断管理
玄奕子的博客
03-03 3466
FreeRTOS学习笔记——FreeRTOS中断管理
FreeRTOS学习笔记——中断管理简介
Mr_Kaws的博客
07-03 7222
答：ARM Cortex-M 使用了8位宽的寄存器来配置中断的优先等级，这个寄存器就是中断优先级配置寄存器。但STM32只用了中断优先级配置寄存器的高4位[7:4]，所以STM32提供了最大16级(0~15)的中断优先等级。答：STM32的中断优先级可以分为抢占优先级和子优先级。抢占优先级 ：抢占优先级的中断可以打断正在执行但抢占优先级低的中断。子优先级 ：当同时发生具有相同抢占优先级的两个中断时，子优先级数小的优先执行。注意 ：中断优先级(抢占优先级和子优先级)数值越小，优先级越高。
FreeRTOS学习5——中断管理
m0_74219261的博客
10-21 974
让CPU打断正常运行的程序，转而去处理紧急的事件（程序），就叫中断中断请求：外设产生中断请求（GPIO外部中断、定时器中断等）响应中断：CPU停止执行当前程序，转而去执行中断处理程序（ISR）退出中断：执行完毕，返回被打断的程序处，继续往下执行。
52Hz——FreeRTOS学习笔记——FReeRTOS移植遇到的问题
最新发布
m0_51137236的博客
09-23 963
FreeRTOS中的实际函数名#define映射后中断作用对FreeRTOS的重要性启动调度器，开始执行第一个任务关键，没有它调度器无法正确启动。执行实际的任务上下文切换核心，所有多任务切换都发生在这里。提供系统时钟节拍，驱动任务调度基础，没有它系统就失去了“心跳”，无法进行基于时间的调度。你的代码编译时，编译器看到的是等CMSIS名称。预处理器在编译之前，根据中的#define指令，将FreeRTOS源码中所有的都替换成了。因此，FreeRTOS的SysTick处理函数现在“拥有”了标准的。
freertos系统节拍 与 systick
qq_42995479的博客
02-22 842
os在systick产生的周期性中断中，调用函数实现了任务的调度。
FreeRTOS中断
kelvinluo的博客
03-31 1248
1.PRIMASK和FAULTMASK寄存器 有时候为了执行严格的时序，需要暂时屏蔽所有中断，这是可以使用PRIMASK。PRIMASK可以屏蔽除复位，MNI和HardFault之外的所有中断。 FAULTMASK比PRIMASK更严格，连HardFault都可以屏蔽。 2.BASEMASK对中断的屏蔽更灵活一些，可以屏蔽优先级低于某一阀值的中断，这个阀值就是通过BASEMASK设置。 3...
【STM32/FreeRTOS】SysTick定时器及FreeRTOS系统节拍
AuroraSmith的博客
11-14 2913
SysTick共有4个相关寄存器，通常只用到3个(校准寄存器少用)。寄存器名称寄存器描述CTRLSysTick控制及状态寄存器LOADSysTick重装载数值寄存器VALSysTick当前数值寄存器CALIBSysTick校准数值寄存器。
STM32CubeMX学习笔记（36）——FreeRTOS实时操作系统使用（中断管理）
Leung的博客
01-12 7096
一、FreeRTOS简介 FreeRTOS 是一个可裁剪、可剥夺型的多任务内核，而且没有任务数限制。FreeRTOS 提供了实时操作系统所需的所有功能，包括资源管理、同步、任务通信等。 FreeRTOS 是用 C 和汇编来写的，其中绝大部分都是用 C 语言编写的，只有极少数的与处理器密切相关的部分代码才是用汇编写的，FreeRTOS 结构简洁，可读性很强！最主要的是非常适合初次接触嵌入式实时操作系统学生、嵌入式系统开发人员和爱好者学习。 最新版本 V9.0.0（2016年），尽管现在 FreeRTOS 的
FreeRTOS源码分析-4 SysTick系统时钟详解
m0_60718520的博客
07-22 2528
其中装载值1ms、10ms、100ms都可以，但是不要小于1ms。在vPortSetupTimerInterrupt中。问：如何与操作系统内核联系起来？
FreeRTOS深入教程（空闲任务和Tick中断深入分析）
m0_49476241的博客
10-31 1862
本篇文章主要带大家深入分析空闲任务和Tick中断的作用。本篇文章主要为大家讲解了空闲任务和Tick中断深入分析，大家可以尝试自己分析一遍FreeRTOS相关的源码。
FreeRTOS深入教程（中断管理）
m0_49476241的博客
11-26 2912
本篇文章来分析FreeRTOS中的中断，中断在FreeRTOS中也是非常重要的，那么这篇文章将带大家来学习一下FreeRTOS中的中断处理以及涉及到的API等。本篇文章主要讲解了FreeRTOS中的中断管理，这一个部分还是比较重要的，那么希望大家可以深入的理解一下这部分的知识，有任何疑问都可以留言。
06.FreeRTOS中断管理
L的博客
08-01 1616
FreeRTOS中断管理。包括中断的基础知识、FreeRTOS中断配置项、代码实现以及实验结果分析。
Freertos阅读笔记4~ Systick异常处理，任务调度流程
Yangquot的博客
01-18 2173
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【FreeRTOS】中断机制
佳大先生的博客
06-23 6468
在FreeRTOS中，中断是实现实时性必要的操作。一款芯片的中断涉及到硬件触发，软件触发，软件中断处理。所以FreeRTOS的中断机制其实不好单独拿出来看。FreeRTOS关于中断能做到的是提供一套专门在中断服务函数中使用的API,比如：对应 注意：下文有对于指令集的区分，主要以ESP-IDF（RISC-V为例）中断处理主要包括硬件处理部分和软件处理部分(不同的指令集架构有不同)情景假设：用户在系统正在运行Task1时按下按键，此时中断的处理流程如下。以写队列为例。用pxHigherPriorityTask
freeRTOS操作系统中systick中断一次是不是就会切换一次任务
07-30
<think>嗯，用户问的是FreeRTOS中SysTick中断是否触发任务切换。这个问题涉及到操作系统的核心调度机制，需要仔细梳理引用材料中的关键信息。 从引用[1]可以明确看到，SysTick中断的主要作用是产生系统节拍，驱动调度器运行。每次SysTick中断发生时，调度器会检查任务状态，但这里有个关键点：它说的是"触发调度器的运行"，而不是直接执行切换。 引用[4]和[5]提供了更具体的机制说明。原来SysTick中断服务程序中会通过设置PendSV挂起位来触发任务切换。这个设计很巧妙，因为SysTick作为周期性中断需要快速执行完毕，而任务切换需要保存大量上下文，耗时较长。所以通过触发PendSV这个可延迟的中断来实现实际切换，这样SysTick就能快速返回。 用户可能还隐含了一个疑问：为什么不用SysTick直接切换？引用[3]提到的优先级问题就是答案。SysTick优先级通常设得比普通中断高，如果让它执行耗时的切换操作，会阻塞其他重要中断。引用[2]的标题也印证了这点——"有了SysTick为什么还要PendSV"。 需要提醒用户注意的是时间片轮转场景。当多个同优先级任务采用时间片调度时，SysTick中断会通过PendSV强制切换任务，这是引用[4]明确说明的。不过阻塞任务切换的情况比较特殊，比如任务主动调用vTaskDelay，此时虽然SysTick会标记任务就绪，但实际切换可能延迟到调度器下次运行。 最后检查所有引用标记：[^1]对应系统节拍基础功能，[^4][^5]对应切换机制，[^3]说明优先级设计原因，都准确关联到了解答要点。这样用户既能得到明确结论，又能理解背后的设计思想。</think>在FreeRTOS中，**SysTick中断本身不会直接执行任务切换**，但它是**触发任务切换的关键机制**。具体过程如下： ### 1. **SysTick的核心作用** - SysTick是Cortex-M内核的定时器，提供**周期性的中断（tick）**，通常配置为1ms一次[^1]。 - 每个SysTick中断会**触发FreeRTOS调度器（scheduler）运行**，检查任务状态（如阻塞任务是否超时、时间片是否耗尽）[^1][^4]。 ### 2. **任务切换的实际执行者** - 调度器在SysTick中断服务程序（ISR）中**设置PendSV挂起位**，但**不立即切换任务**： ```c portNVIC_INT_CTRL_REG = portNVIC_PENDSVSET_BIT; // 触发PendSV中断[^5] ``` - **PendSV中断（优先级最低）** 实际执行上下文切换： - 当SysTick ISR退出后，若没有更高优先级中断，PendSV ISR自动触发。 - PendSV保存当前任务上下文，加载新任务上下文，完成切换[^2][^4][^5]。 ### 3. **为何采用两级中断？** - **保证SysTick的实时性**： SysTick ISR需快速执行（仅标记切换需求），避免阻塞其他高优先级中断[^3][^4]。 - **降低延迟影响**： 实际切换由PendSV延迟处理，确保SysTick能及时响应下一次节拍[^2][^5]。 ### 4. **任务切换的触发场景** - **时间片耗尽**：同优先级任务轮转时，SysTick触发PendSV强制切换[^4]。 - **阻塞任务就绪**：如`vTaskDelay()`延时结束，SysTick标记任务就绪，调度器通过PendSV切换[^1][^4]。 - **主动让出CPU**：任务调用`taskYIELD()`直接触发PendSV[^5]。 ### 总结 > **SysTick中断是任务切换的"触发器"，而非执行者**。它通过调度器标记切换需求，并由PendSV中断在安全时机执行实际切换[^1][^4][^5]。这种设计确保了时间管理的精确性，同时最小化了对实时中断的干扰[^3]。 --- ### 相关问题 1. **SysTick和PendSV中断的优先级应如何设置？为什么？** （提示：参考引用[3]中优先级配置对实时性的影响） 2. **FreeRTOS中哪些场景会触发PendSV中断？** （提示：除SysTick外，任务主动让出、信号量操作等） 3. **如何配置SysTick中断频率？更高的频率有何利弊？** （提示：权衡调度精度与系统开销） 4. **任务切换过程中，为何需要保存/恢复寄存器上下文？** （提示：分析PendSV中断服务程序的作用）
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