6、FreeRTOS与USART：功能、应用与配置详解

FreeRTOS与USART：功能、应用与配置详解

1. FreeRTOS基础功能

1.1 队列与互斥锁

在FreeRTOS中，队列设计为以原子方式添加消息，这背后使用了某种互斥锁设备。互斥锁是一种“全有或全无”的设备，要么获得锁，要么没有获得。

1.2 信号量

信号量与互斥锁类似，在需要限制并发请求数量的情况下，信号量可以以原子方式进行管理。例如，设置信号量的最大值为3，那么最多允许3个“take”请求成功，额外的“take”请求将被阻塞，直到有一个或多个“give”请求释放资源。

1.3 定时器

定时器在许多应用中都很重要，如闪烁程序。在多任务消耗CPU时间的情况下，延迟例程不仅不可靠，还会占用其他任务的CPU时间。在RTOS系统中，通常有一个“systick”中断来辅助时间管理，它不仅跟踪到目前为止发出的“滴答”数，还被任务调度器用于切换任务。

在FreeRTOS中，可以选择按指定的滴答数延迟执行。通过记录当前的“滴答时间”，并让给其他任务，直到所需的滴答时间到达。这种方式的延迟精度仅受配置的滴答间隔限制，同时允许其他任务在合适的时间到来之前进行实际工作。此外，FreeRTOS还提供了软件定时器功能，只有当定时器到期时，才会执行函数回调。这种方法节省内存，因为所有定时器都使用同一个堆栈。

1.4 事件组

一个常见的问题是，任务可能需要同时监控多个队列。例如，任务可能需要阻塞，直到从两个不同队列中的任何一个接收到消息。FreeRTOS提供了“队列集”的创建功能，允许任务阻塞，直到集合中任何队列有消息到达。

对于用户定义的事