[STM32F407ZG-MCU學習筆記]第一個FreeRTOS任務創建－Michael_Jheng的部落格

FreeRTOS移植完成後,就要來進行程式撰寫與測試,FreeRTOS的程式碼可分成任務、通訊和硬體界面這三個區塊,

1. 任務(task)在FreeRTOS中的基本單位,每個task是由C函數所組成,首先建立C語言的函數,再使用xTaskCreate()這個API來建立一個task,task通常會在一個無限迴圈中進行,FreeRTOS不允許task自行結束

2. 通訊在task間的溝通是透過把資料傳送到queue和讀取queue中資料實現

3. 硬體界面在好幾千行的FreeRTOS程式碼中,將FreeRTOS核心代碼與硬體做了結合,可使FreeRTOS在不同硬體平台上運行

以簡單的程式來講解FreeRTOS任務(task)要怎麼使用,第一支API是建立任務xTaskCreate,函數說明如下,

BaseType_t xTaskCreate(
TaskFunction_t pvTaskCode,
const char * const pcName,
configSTACK_DEPTH_TYPE usStackDepth,
void *pvParameters,
UBaseType_t uxPriority,
TaskHandle_t *pvCreatedTask
);

# TaskFunction_t pvTaskCode: 將建立好的C語言函數設置在此任務中,此C語言函數不得有回傳(return)的方法

# const char * const pcName: 任務的名字,在FreeRTOS不會用到它,這只是用於debug用途,名字長度限制為configMAX_TASK_NAME_LEN,為16個字元

# configSTACK_DEPTH_TYPE usStackDepth: 指定此任務stack的數量,例如stack寬度為16 bits,usStackDepth可設為100或200,將被分配用於stack儲存

# void *pvParameters: 要傳給task的參數陣列,也就是我們在C函數宣告的參數

# UBaseType_t uxPriority: 任務運行優先權設定

# TaskHandle_t *pvCreatedTask: 這個task的reference,用於動態調整這個task的priority,或是刪掉這個task

# BaseType_t: 會回傳此任務是否創建成功,創建成功會回pdPASS代碼,否則會回projdefs.h中定義一個錯誤代碼

了解xTaskCreate後就以實際範例來做說明,此範例需要建立配置GPIO與UART這兩個功能才能運行,將建立配置好的GPIO與UART放在STM32F407_Configuration資料夾裡,如下所示,

本人會在增加task_programs.c與task_programs.h這兩支程式來撰寫FreeRTOS任務程式,存放在User資料夾內,如下所示,

task_programs.c程式如下所示,

#include "task_programs.h"

/* 任務控制代碼 */
TaskHandle_t vTaskOne,vTaskTwo;

/*
程式名稱:創建任務
程式版本:V1.0
程式撰寫者:Michael Jheng(鄭智遠)
程式撰寫日期:2018/1/8
程式修改日期:N/A
程式說明:

*/
void AppTaskCreate(void){
   /* 創建任務LED1 */
   if(xTaskCreate(vTaskLED1, "vTask LED1", 512, "LED1 RUN\r\n", 2, &vTaskOne)==pdPASS){
       UART2_Send((uint8_t*)"LED1 PASS\r\n", 11);
   }else{
       UART2_Send((uint8_t*)"LED1 ERROR\r\n", 12);
   }

   /* 創建任務LED2 */
   if(xTaskCreate(vTaskLED2, "vTask LED2", 512, "LED2 RUN\r\n", 1, &vTaskTwo)==pdPASS){
       UART2_Send((uint8_t*)"LED2 PASS\r\n", 11);
   }else{
       UART2_Send((uint8_t*)"LED2 ERROR\r\n", 12);
   }
}

/*
程式名稱:任務LED1
程式版本:V1.0
程式撰寫者:Michael Jheng(鄭智遠)
程式撰寫日期:2018/1/8
程式修改日期:N/A
程式說明:

*/
void vTaskLED1(void *pvParameters){
   portTickType xLastWakeTime = xTaskGetTickCount();

   for(;;){
       if(GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOF, GPIO_Pin_10)==1){
           GPIO_SetBits(GPIOF, GPIO_Pin_9);
       }else{
           GPIO_ResetBits(GPIOF, GPIO_Pin_9);
       }
       /* 顯示此任務訊息 */
       UART2_Send(pvParameters, strlen(pvParameters));
       vTaskDelayUntil( &xLastWakeTime, (500/portTICK_RATE_MS));
   }
}

/*
程式名稱:任務LED2
程式版本:V1.0
程式撰寫者:Michael Jheng(鄭智遠)
程式撰寫日期:2018/1/8
程式修改日期:N/A
程式說明:

*/
void vTaskLED2(void *pvParameters){
   portTickType xLastWakeTime = xTaskGetTickCount();

   for(;;){
       if(GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOF, GPIO_Pin_10)==0){
           GPIO_SetBits(GPIOF, GPIO_Pin_10);
       }else{
           GPIO_ResetBits(GPIOF, GPIO_Pin_10);
       }
       /* 顯示此任務訊息 */
       UART2_Send(pvParameters, strlen(pvParameters));
       vTaskDelayUntil( &xLastWakeTime, (500/portTICK_RATE_MS));
   }
}

task_programs.h程式如下所示,

#ifndef __TASK_PROGRAMS_H
#define __TASK_PROGRAMS_H

#include "main.h"

/* 創建任務 */
void AppTaskCreate(void);
/* 任務LED1 */
void vTaskLED1(void *pvParameters);
/* 任務LED2 */
void vTaskLED2(void *pvParameters);

#endif

其他程式部分bsp.c如下所示,

#include "bsp.h"

/*
程式名稱:開發板全域變數初始化
程式版本:V1.0
程式撰寫者:Michael Jheng(鄭智遠)
程式撰寫日期:2018/1/6
程式修改日期:N/A
程式說明:

*/
void BSP_VariableInit(void){
   uint16_t i=0;

   for(i=0; i<255; i++){
       UART2_Ptr->rxData[i] = 0;
   }
   UART2_Ptr->rxCount = 0;
   UART2_Ptr->rxFlag = 0;
}

/*
程式名稱:開發板整體系統初始化
程式版本:V1.0
程式撰寫者:Michael Jheng(鄭智遠)
程式撰寫日期:2018/1/6
程式修改日期:N/A
程式說明:

*/
void BSP_Init(void){
   /* 設置系統中斷優先級分組4 */
   NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4);
   /* GPIO配置初始化 */
   GPIO_CONFIGInit();
   /* UART2配置初始化 */
   UART2_ConfigInit(115200);
   /* 創建任務 */
   AppTaskCreate();
   /* 任務排程開始 */
   vTaskStartScheduler();
}