FreeRTOS任务API函数的使用

本文是《ALIENTEK STM32F429 FreeRTOS 开发教程》第六章学习笔记
第一章笔记–FreeRTOS简介与源码下载
第二章笔记–FreeRTOS在STM32F4上移植
第三章笔记-FreeRTOS系统配置
第四章笔记-FreeRTOS中断分析
第四章笔记补充-FreeRTOS临界段代码
第五章笔记-FreeRTOS任务基础

1. 任务创建和删除API函数

1.1 xTaskCreate()

函数xTaskCreate()使用动态的方法创建一个任务,创建人物所需的RAM自动从FreeRTOS的堆中分配，宏configSUPPORT_DYNAMIC_ALLOCATION必须为1

函数原型:

    BaseType_t xTaskCreate(     TaskFunction_t pxTaskCode,    const char * const pcName,    const uint16_t usStackDepth,    void * const pvParameters,    UBaseType_t uxPriority,    TaskHandle_t * const pxCreatedTask ) 

pxTaskCode: 任务函数

pcName: 任务名字，任务名字长度不能超过 configMAX_TASK_NAME_LEN

usStackDepth: 任务堆栈大小，实际申请堆栈是usStackDepth的4倍(因为这里是uint16,而申请时的类型是uint32).空闲任务的堆栈大小为configMINIMAL_STACK_SIZE

pvParameters: 传递给任务函数的参数

uxPriotiry: 任务优先级，范围0~configMAX_PRIORITIES-1

pxCreatedTask: 任务句柄，任务创建成功以后返回此任务的任务句柄，任务句柄其实就是这个任务的任务堆栈。此参数就是用来保存这个任务句柄，其他API函数可能会使用到这个任务句柄。

返回值:

pdPASS: 任务创建成功

errCOULD_NOT_ALLOCATE_REQUIRED_MEMORY： 任务创建失败，堆内存不足。

1.2 xTaskCreateStatic()

此函数与xTaskCreate()的功能相同，但是创建任务所需的RAM需要用户来提供，宏configSUPPORT_STATIC_ALLOCATION必须定义为1

函数原型:

xTaskCreateStatic(    TaskFunction_t pxTaskCode,    const char * const pcName,    const uint32_t ulStackDepth,    void * const pvParameters,    UBaseType_t uxPriority,    StackType_t * const puxStackBuffer,    StaticTask_t * const pxTaskBuffer )

pxTaskCode: 任务函数

pcName：任务名字，任务名字长度不能超过 configMAX_TASK_NAME_LEN

usStackDepth: 任务堆栈大小，由于此函数是用静态方法创建任务，所以任务堆栈由用户给出，一般是一个数组，此参数就是这个数组的大小

pvParameters: 传递给任务函数的参数

uxPriotiry: 任务优先级，范围0~configMAX_PRIORITIES-1

puxStackBuffer: 任务堆栈，一般为数组，类型为StackType_t

pxTaskBuffer: 任务控制块

返回值:

NULL: 任务创建失败，pxTaskBuffer或puxStackBuffer为NULL时会导致错误发生

其他值：任务创建成功，返回任务的任务句柄

1.3 VTaskDelete()

删除一个已经创建乐的任务，被删除的任务不再存在(不会进入运行态)。任务被删除后不能再使用此任务的句柄。

若是用动态方法创建，删除任务后，此任务之前申请的堆栈和控制块内存会在空闲任务中被释放掉，因此当调用函数vTaskDelete()删除任务以后必须给空闲任务一定的运行时间

若是静态方法创建任务，删除任务后用户分配给任务的内存需要用户自行释放掉。

函数原型:

void vTaskDelete( TaskHandle_t xTaskToDelete )

xTaskDelete: 要删除的任务的任务句柄

2. 任务创建和删除

2.1 任务相关声明:

//任务优先级#define START_TASK_PRIO         1//任务堆栈大小    #define START_STK_SIZE          256  //任务句柄TaskHandle_t StartTask_Handler;//任务函数void start_task(void *pvParameters);//任务优先级#define LED0_TASK_PRIO      2//任务堆栈大小    #define LED0_STK_SIZE       50  //任务句柄TaskHandle_t LED0Task_Handler;//任务函数void led0_task(void *pvParameters);//任务优先级#define LED1_TASK_PRIO      3//任务堆栈大小    #define LED1_STK_SIZE       50  //任务句柄TaskHandle_t LED1Task_Handler;//任务函数void led1_task(void *pvParameters);

声明了每个任务的优先级,堆栈大小和句柄，以及任务函数

2.2 main()

int main(void){  HAL_Init();                     //初始化HAL库     Stm32_Clock_Init(360,25,2,8);   //设置时钟,180Mhz    delay_init(180);                //初始化延时函数    uart_init(115200);              //初始化串口  LED_Init();                     //初始化LED     xTaskCreate((TaskFunction_t )start_task,            //任务函数              (const char*    )"start_task",          //任务名称              (uint16_t       )START_STK_SIZE,        //任务堆栈大小              (void*          )NULL,                  //传递给任务函数的参数              (UBaseType_t    )START_TASK_PRIO,       //任务优先级                            (TaskHandle_t*  )&StartTask_Handler);   //任务句柄            vTaskStartScheduler();//开启任务调度}

用来初始化相关硬件，并且调用函数xTaskCreate()创建start_task任务，再调用函数vTaskStartScheduler()开启FreeRTOS的任务调度器，FreeRTOS开始运行

2.3 任务函数

//开始任务任务函数void start_task(void *pvParameters){    taskENTER_CRITICAL();           //进入临界区    //创建LED0任务    xTaskCreate((TaskFunction_t )led0_task,                         (const char*    )"led0_task",                       (uint16_t       )LED0_STK_SIZE,                 (void*          )NULL,                              (UBaseType_t    )LED0_TASK_PRIO,                    (TaskHandle_t*  )&LED0Task_Handler);       //创建LED1任务    xTaskCreate((TaskFunction_t )led1_task,                     (const char*    )"led1_task",                   (uint16_t       )LED1_STK_SIZE,                 (void*          )NULL,                (UBaseType_t    )LED1_TASK_PRIO,                (TaskHandle_t*  )&LED1Task_Handler);            vTaskDelete(StartTask_Handler); //删除开始任务    taskEXIT_CRITICAL();            //退出临界区}//LED0任务函数 void led0_task(void *pvParameters){    while(1)    {        LED0=~LED0;        vTaskDelay(500);    }}   //LED1任务函数void led1_task(void *pvParameters){    while(1)    {        LED1=0;        vTaskDelay(200);        LED1=1;        vTaskDelay(800);    }}

start_task任务的任务函数中创建了另外两个任务led0_task和led1_task。这个任务用来创建其他任务，完成之后调用vTaskDelete(StartTask_Handler)删除掉开始任务

led0_task的任务函数每隔500ms让LED0亮灭反转，led1_task的任务函数间隔200ms和800ms来回反转LED1

3. 任务挂起和恢复API函数

暂停某个任务的运行，过一段时间再重新运行。 任务挂起后任务中变量保存的值不变，而任务删除和重建后任务中变量保存的值会丢失。

3.1 vTaskSuspend()

此函数用于将某个任务设置为挂起状态。

函数原型:

void vTaskSuspend( TaskHandle_t xTaskToSuspend )

xTaskToSuspend: 要挂起任务的任务句柄。如果参数为NULL表示挂起任务自己。

3.2 vTaskResume()

将一个任务从挂起态恢复到就绪态

函数原型:

void vTaskResume( TaskHandle_t xTaskToResume )

xTaskToResume: 要恢复任务的任务句柄

3.3 xTaskResumeFromISR()

此函数用于在中断服务函数中恢复一个任务，是vTaskResume()的中断版本
函数原型:

BaseType_t xTaskResumeFromISR( TaskHandle_t xTaskToResume )

xTaskResumeFromISR：要恢复任务的任务句柄

返回值:

pdTRUE： 恢复运行的任务的任务优先级等于或高于正在运行的任务(被中断打断的任务)，在退出中断服务函数以后必须进行一次上下文切换

pdFALSE: 恢复运行的任务的任务优先级低于正在运行的任务(被中断打断的任务)，在退出中断服务函数以后不需要进行一次上下文切换

4. 任务挂起和恢复

4.1 任务相关声明:

#define START_TASK_PRIO         1//任务堆栈大小    #define START_STK_SIZE          256  //任务句柄TaskHandle_t StartTask_Handler;//任务函数void start_task(void *pvParameters);//任务优先级#define KEY_TASK_PRIO   2//任务堆栈大小    #define KEY_STK_SIZE        128  //任务句柄TaskHandle_t KEYTask_Handler;//任务函数void key_task(void  *pvParameters);//任务优先级#define LED0_TASK_PRIO      3//任务堆栈大小    #define LED0_STK_SIZE       50  //任务句柄TaskHandle_t LED0Task_Handler;//任务函数void led0_task(void *pvParameters);//任务优先级#define LED1_TASK_PRIO      4//任务堆栈大小    #define LED1_STK_SIZE       50  //任务句柄TaskHandle_t LED1Task_Handler;//任务函数void led1_task(void  *pvParameters);

4.2 main()

int main(void){  HAL_Init();                     //初始化HAL库     Stm32_Clock_Init(360,25,2,8);   //设置时钟,180Mhz    delay_init(180);                //初始化延时函数    uart_init(115200);              //初始化串口  LED_Init();                     //初始化LED   KEY_Init();                     //初始化KEY    xTaskCreate((TaskFunction_t )start_task,            //任务函数              (const char*    )"start_task",          //任务名称              (uint16_t       )START_STK_SIZE,        //任务堆栈大小              (void*          )NULL,                  //传递给任务函数的参数              (UBaseType_t    )START_TASK_PRIO,       //任务优先级                            (TaskHandle_t*  )&StartTask_Handler);   //任务句柄            vTaskStartScheduler();//开启任务调度}

4.3 任务函数

//开始任务任务函数void start_task(void *pvParameters){    taskENTER_CRITICAL();           //进入临界区      //创建KEY任务        xTaskCreate((TaskFunction_t )key_task,                      (const char*    )"key_task",                    (uint16_t       )KEY_STK_SIZE,                 (void*          )NULL,                              (UBaseType_t    )KEY_TASK_PRIO,                 (TaskHandle_t*  )&KEYTask_Handler);      //创建LED0任务    xTaskCreate((TaskFunction_t )led0_task,                         (const char*    )"led0_task",                       (uint16_t       )LED0_STK_SIZE,                 (void*          )NULL,                              (UBaseType_t    )LED0_TASK_PRIO,                    (TaskHandle_t*  )&LED0Task_Handler);       //创建LED1任务    xTaskCreate((TaskFunction_t )led1_task,                     (const char*    )"led1_task",                   (uint16_t       )LED1_STK_SIZE,                 (void*          )NULL,                (UBaseType_t    )LED1_TASK_PRIO,                (TaskHandle_t*  )&LED1Task_Handler);            vTaskDelete(StartTask_Handler); //删除开始任务    taskEXIT_CRITICAL();            //退出临界区}//KEY任务函数void key_task(void *pvParameters){    u8 key;    while(1)    {        key=KEY_Scan(0);        switch(key)        {            case WKUP_PRES:                vTaskSuspend(LED0Task_Handler);//挂起任务led0                printf("挂起LED0!\r\n");                break;            case KEY0_PRES:                vTaskResume(LED0Task_Handler);  //恢复任务led0                printf("恢复LED0!\r\n");                break;            case KEY1_PRES:                vTaskSuspend(LED1Task_Handler);//挂起任务led1                printf("挂起LED1!\r\n");                break;            case KEY2_PRES:                vTaskResume(LED1Task_Handler);//恢复任务led1                printf("恢复LED1!\r\n");                break;          }        vTaskDelay(10);         //延时10ms     }}//LED0任务函数 void led0_task(void *pvParameters){    while(1)    {        LED0=~LED0;        vTaskDelay(500);    }}   //LED1任务函数void led1_task(void *pvParameters){    while(1)    {        LED1=0;        vTaskDelay(200);        LED1=1;        vTaskDelay(800);    }}

start_task任务创建了三个任务函数后删除自己；

key_task任务函数进行按键扫描，当WKUP按下 挂起任务led0_task；当KEY0按下，恢复任务led0_task；当KEY1按下，挂起任务led1_task；当KEY2按下，恢复任务led1_task；并且串口输出打印在电脑端显示

led0_task和led1_task 分别控制LED0和LED1闪烁