进阶HAL开发——第二集-FreeRTOS

大三了，在保研、考研、保研加分政策改变的焦虑中渡过了2021的前5个月。好久没有认真学东西了。不管了，先学点东西把手里的比赛做完，加不加分都随缘。

一、简介

FreeRTOS是一个迷你的实时操作系统内核。
作为一个轻量级的操作系统，功能包括：任务管理、时间管理、信号量、消息队列、内存管理、记录功能、软件定时器、协程 等，可基本满足较小系统的需要。

二、理解

main初始化函数中多了两个函数：
①MX_FREERTOS_Init()
是hal库自动生成的freertos任务创建函数
②osKernelStart()
是开启任务调度

任务调度开启之后，就正式进入FreeRTOS系统接管领域，之后程序只会跑在中断和任务函数中，这时候就可以对while（1）说再见了！

三、使用

3.1 移植FreeRTOS ---- 添加任务

【注意】基时建议选择TIM1

3.2 认识程序框架

1、Cude生成的Keil工程，架构从底往上依次是：内核、驱动层、硬件抽象层、应用层。

2、上三层跟裸机程序是一样的，主要增加了内核层

• croutine.c : 协程相关
• event_groups.c : 事件标志组相关
• tasks.c: 任务控制块：描述任务属性的结构体，用于任务创建、挂起、恢复、调度
• list.c: 列表和列表项，FreeRTOS的一种基础数据结构
• queue.c : 队列相关
• timers.c : 软件定时器相关
• heap_4.c : 内存管理相关
• port.c : 针对不同硬件平台的接口

3.3 阅读FreeRTOS.c与main.c

FreeRTOS.c

#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "main.h"
#include "cmsis_os.h"

/*--------创建 任务句柄【CubeMX 配置】----------*/
osThreadId defaultTaskHandle;
osThreadId myTask01Handle;
osThreadId myTask02Handle;

/*--------声明 任务处理函数【CubeMX 配置】----------*/
void StartDefaultTask(void const * argument);
void StartTask01(void const * argument);
void StartTask02(void const * argument);
/*--------声明 FREERTOS初始函数-------------------*/
void MX_FREERTOS_Init(void); /* (MISRA C 2004 rule 8.1) */


void vApplicationGetIdleTaskMemory( StaticTask_t **ppxIdleTaskTCBBuffer, StackType_t **ppxIdleTaskStackBuffer, uint32_t *pulIdleTaskStackSize );
static StaticTask_t xIdleTaskTCBBuffer;
static StackType_t xIdleStack[configMINIMAL_STACK_SIZE];
void vApplicationGetIdleTaskMemory( StaticTask_t **ppxIdleTaskTCBBuffer, StackType_t **ppxIdleTaskStackBuffer, uint32_t *pulIdleTaskStackSize )
{
  *ppxIdleTaskTCBBuffer = &xIdleTaskTCBBuffer;
  *ppxIdleTaskStackBuffer = &xIdleStack[0];
  *pulIdleTaskStackSize = configMINIMAL_STACK_SIZE;
  /* place for user code */
}

/*--------初始化函数实现----对每个任务配置----------*/
void MX_FREERTOS_Init(void)
{
  osThreadDef(defaultTask, StartDefaultTask, osPriorityNormal, 0, 128);
  defaultTaskHandle = osThreadCreate(osThread(defaultTask), NULL);

  osThreadDef(myTask01, StartTask01, osPriorityIdle, 0, 128);
  myTask01Handle = osThreadCreate(osThread(myTask01), NULL);

  osThreadDef(myTask02, StartTask02, osPriorityIdle, 0, 128);
  myTask02Handle = osThreadCreate(osThread(myTask02), NULL);
}

/*--------默认任务 实现----------*/
void StartDefaultTask(void const * argument)
{
  /* Infinite loop */
  for(;;)
  {
    osDelay(1);
  }
}
void StartTask01(void const * argument)
{
  /* Infinite loop */
  for(;;)
  {
    osDelay(1);
  }
}

运行到osDelay() 系统就会把cpu让出来，给别的任务（取决于优先级）

main.c

  MX_FREERTOS_Init();  //初始化RTOS
  osKernelStart();     //开启调度命令，接下来就全归RTOS调度

3.4 A任务删除B任务

在A任务处理函数加：vTaskDelete（TaskBHandle）

四、实例：

两个任务向同一个串口发送消息，频率分别为1s每次和5s每次

void Task1(void const * argument)
{
  /* USER CODE BEGIN Task1 */
  /* Infinite loop */
  for(;;)
  {
	uint8_t TxData[10]= "1111111111";
    HAL_UART_Transmit(&huart4,TxData,10,0xffff);
    osDelay(1000);
  }
void Task2(void const * argument)
{
  /* USER CODE BEGIN Task2 */
  /* Infinite loop */
  for(;;)
  {
	uint8_t TxData[10]= "2222222222";
    HAL_UART_Transmit(&huart4,TxData,10,0xffff);
    osDelay(5000);
  }
}
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五、总结

注意 任务与任务间的通讯：①申明外部变量extern ②任务通讯机制

注意 串口中断&任务优先级 串口中断最高
配置完成后，在任务处理函数 实现自己原本的 算法即可。