UCOS-III 任务同步机制-事件标志

 

事件标志（Event Flags）是uC/OS-III中提供的一种用于任务间同步和通信的机制。它允许任务或中断服务程序（ISR）在特定事件发生时设置或清除一个或多个标志，然后其他任务可以等待这些标志，以便在某些条件满足时执行操作。以下将详细介绍事件标志的概念、使用方法以及在uC/OS-III中的具体实现，并通过示例代码来展示如何在实际项目中使用事件标志。

1. 事件标志的概念

事件标志可以被视为一个位图，其中的每一位代表一个独立的事件。任务或ISR可以设置或清除这些标志，其他任务可以等待这些标志的变化。通过这种方式，事件标志可以用于实现任务间的同步和通信。

2. 状态事件与瞬态事件

事件标志可以用于两种主要用途：状态事件和瞬态事件。

• 状态事件：表示系统的某种持续状态，如温度超限、RPM为零等。状态事件通常由任务或ISR设置，并且不会被任务消费。
• 瞬态事件：表示系统中的瞬时事件，如按键按下、运动检测到等。瞬态事件通常由ISR或任务设置，并且在被任务处理后会被消费。

3. 事件标志的API

在uC/OS-III中，事件标志主要通过以下API进行操作：

• OSFlagCreate(): 创建一个事件标志组。
• OSFlagPost(): 设置或清除事件标志。
• OSFlagPend(): 等待事件标志。

3.1  事件标志的创建

使用OSFlagCreate()函数可以创建一个事件标志组。每个事件标志组可以包含多个事件标志

OS_FLAG_GRP  MyFlagGrp;
OS_ERR       err;

OSFlagCreate(&MyFlagGrp, "My Flag Group", 0, &err);

3.2  设置和清除事件标志

任务或ISR可以使用OSFlagPost()函数来设置或清除事件标志

#define FLAG_RPM_ZERO       (1 << 0)
#define FLAG_AIR_TEMP_HIGH  (1 << 1)

void SensorTask(void *p_arg) {
    OS_ERR err;
    while (1) {
        if (CheckRPM() == 0) {
            OSFlagPost(&MyFlagGrp, FLAG_RPM_ZERO, OS_OPT_POST_FLAG_SET, &err);
        }
        if (CheckAirTemp() > 120) {
            OSFlagPost(&MyFlagGrp, FLAG_AIR_TEMP_HIGH, OS_OPT_POST_FLAG_SET, &err);
        }
        OSTimeDlyHMSM(0, 0, 1, 0, OS_OPT_TIME_HMSM_STRICT, &err);
    }
}

3.3 等待事件标志

任务可以使用OSFlagPend()函数等待一个或多个事件标志的设置

void StateEventHandlerTask(void *p_arg) {
    OS_ERR err;
    OS_FLAGS flags;
    while (1) {
     
        flags = OSFlagPend(&MyFlagGrp, FLAG_RPM_ZERO | FLAG_AIR_TEMP_HIGH, 0, OS_OPT_PEND_FLAG_SET_ANY|OS_OPT_PEND_FLAG_CONSUME, NULL, &err);
        if (flags & FLAG_RPM_ZERO) {
            ...
        }
        if (flags & FLAG_AIR_TEMP_HIGH) {
           ...
        }
    }
}

     通过使用µC/OS-III的事件标志，可以实现任务和ISR之间及任务间的有效同步。状态事件用于报告持续的状态信息，而瞬态事件用于报告瞬时发生的事件。合理使用事件标志，可以简化任务的设计，避免死。