如何利用FreeRTOS程序完成多任务功能？

回帖（1）

汪海源

2022-1-18 10:17:14

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。
由于RTOS需占用一定的系统资源(尤其是RAM资源)，只有μC/OS-II、embOS、salvo、FreeRTOS等少数实时操作系统能在小RAM单片机上运行。相对μC/OS-II、embOS等商业操作系统，FreeRTOS操作系统是.完全免费的操作系统，具有源码公开、可移植、可裁减、调度策略灵活的特点，可以方便地移植到各种单片机上运行，在嵌入式领域中，嵌入式实时操作系统正得到越来越广泛的应用。采用嵌入式实时操作系统(RTOS)可以更合理、更有效地利用CPU的资源，简化应用软件的设计，缩短系统开发时间，更好地保证系统的实时性和可靠性。

一、利用FreeRTOS程序完成多任务功能

本过程主要执行完成三个周期性task

每间隔500ms闪烁（变化）一次LED；

每间隔2000ms，向串口发送一次指令数据“helloworld!"；

每间隔5000ms，从AHT20采集一次温湿度数据（不考虑硬件情况，仅写出整个多任务框架模拟代码）

1. 创建FreeRTOS内核环境

创建FreeRTOS工程
这里创建工程需要用到我们的KEIL5,会发现利用KEIL建立FreeRTOS时，需要确保自己的keil中有Cortex-M3（Cortex-M4 或 Cortex-M7）内核的处理器，调试方式选择软件仿真。
注：没有上面提到的内核没有关系，这里有现成的工程模板，具体的模板可以参考野火的产品，它的资源和代码都是开源的，本例介绍的就是直接使用的模板
野火相关资源，可以根据自身所用的开发板类型进行选择。
FreeRTOS移植进入开发板
再将FreeRTOS移植进入开发板中（本例选择的STM32开发板），其实主要的思想就是需要换一下启动文件，和添加BSP驱动就行了。

2. FreeRTOS程序实现

主程序代码

/* FreeRTOS头文件 */
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
/* 开发板硬件BSP头文件 */
#include "bsp_led.h"
#include "bsp_usart.h"

/****************************任务句柄********************************/
/* 创建任务句柄 */
static TaskHandle_t AppTaskCreate_Handle = NULL;
/* LED1任务句柄 */
static TaskHandle_t LED1_Task_Handle = NULL;
/* LED2任务句柄 */
static TaskHandle_t AHT20_Task_Handle = NULL;

static TaskHandle_t Usart_Task_Handle = NULL;

/*
*************************************************************************
*                            函数声明
*************************************************************************
*/
static void AppTaskCreate(void);/* 用于创建多任务 */

static void LED1_Task(void* pvParameters);/* LED1_Task 任务实现*/
static void AHT20_Task(void* pvParameters);/* AHT20_Task任务实现 */
static void Usart_Task(void* pvParameters);/* Usart_Task任务实现*/

static void BSP_Init(void);/* 用于初始化板载资源 */

int main(void)
{
  BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为pdPASS */

  /* 开发硬件初始化 */
  BSP_Init();

  //printf("FreeRTOS-动态创建多任务!rn");

/* 创建AppTaskCreate任务 */
  xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )AppTaskCreate,
                     (const char* )"AppTaskCreate",
                     (uint16_t    )512,
                     (void*       )NULL,
                     (UBaseType_t )1,
                     (TaskHandle_t*  )&AppTaskCreate_Handle);
  /*启动任务调度*/
  if(pdPASS == xReturn)
vTaskStartScheduler();
  else
return -1;

  while(1);
  }
static void AppTaskCreate(void)
{
  BaseType_t xReturn = pdPASS;
  taskENTER_CRITICAL();

  /* 创建LED_TASK任务 */
  xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )LED1_Task,
                     (const char* )"LED1_Task",
                     (uint16_t    )512,
                     (void*       )NULL,
                     (UBaseType_t )2,
                     (TaskHandle_t*  )&LED1_Task_Handle);
  if(pdPASS == xReturn);
/* 创建AHT20_TASK */
  xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )AHT20_Task,
                     (const char* )"AHT20_Task",
                     (uint16_t    )512,
                     (void*       )NULL,
                     (UBaseType_t )3,
                     (TaskHandle_t*  )&AHT20_Task_Handle);
  if(pdPASS == xReturn);
/* 创建USART_TASK */
  xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )Usart_Task,
                     (const char* )"Usart",
                     (uint16_t    )512,
                     (void*       )NULL,
                     (UBaseType_t )4,
                     (TaskHandle_t*  )&Usart_Task_Handle);
  if(pdPASS == xReturn);
  vTaskDelete(AppTaskCreate_Handle);
  taskEXIT_CRITICAL();
}
static void LED1_Task(void* parameter)
{
while (1)
{
      LED1_ON;
      vTaskDelay(500);
      LED1_OFF;
      vTaskDelay(500);
}
}

static void Usart_Task(void* parameter)
{
while (1)
{ vTaskDelay(2000);
      Usart_SendString( DEBUG_USARTx," helloworld!nn");
}
}

static void AHT20_Task(void* parameter)
{
while (1)
{
      LED2_ON;
      vTaskDelay(5000);
      LED2_OFF;
      vTaskDelay(5000);
}
}
static void BSP_Init(void)
{
NVIC_PriorityGroupConfig( NVIC_PriorityGroup_4 );
LED_GPIO_Config();
USART_Config();
}
从代码中我们可以看到，我们创建了三个任务LED灯闪烁，字符串的发送，以及AHT20模块的实现。其中我们利用之前的模板进行修改，添加了一个用于发送的库。