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[導(dǎo)讀]很多RTOS之所以可以用于資源很少的單片機(jī),是因?yàn)樗鼈兛梢耘渲?,一般可以使用宏定義來選擇需要的功能,而裁剪掉不必要的功能,以減少對(duì)硬件的資源占用。

很多RTOS之所以可以用于資源很少的單片機(jī),是因?yàn)樗鼈兛梢耘渲茫话憧梢允褂煤甓x來選擇需要的功能,而裁剪掉不必要的功能,以減少對(duì)硬件的資源占用。

本節(jié)來講一下FreeRTOS的系統(tǒng)配置,其中的中斷配置會(huì)詳細(xì)講解。


1)FreeRTOS的系統(tǒng)配置

FreeRTOS的系統(tǒng)配置文件是FreeRTOS.h和FreeRTOSConfig.h。一般來說,F(xiàn)reeRTOS.h中包含了完整的配置選項(xiàng),而用戶使用時(shí),可以在FreeRTOSConfig.h配置自己需要的選項(xiàng)。


舉個(gè)例子:

在FreeRTOS.h中,用#ifndef定義了是否使用信號(hào)量和定時(shí)器的宏,如果用戶沒有在其他地方定義這幾個(gè)宏,那么這里的宏就起作用被定義為0:


用戶如果想啟用信號(hào)量,直接在FreeRTOSConfig.h中重新定義一個(gè)宏configUSE_MUTEXES為1,就可以啟用了,如下所示:


除了我們前面的課程中穿插講到的一些宏的配置,這里再介紹幾個(gè)常用的配置宏定義:

#define configCPU_CLOCK_HZ  ( SystemCoreClock ) //定義CPU時(shí)鐘主頻

#define configTICK_RATE_HZ  ((TickType_t)1000) //定義FreeRTOS的基本時(shí)鐘節(jié)拍頻率,一般定義為1000Hz或更小一些的值,值越大會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行的開銷變大

#define configMAX_PRIORITIES   ( 7 ) //定義用戶可使用的任務(wù)優(yōu)先級(jí),如定義為7則用戶可用優(yōu)先級(jí)為0~6,值越大優(yōu)先級(jí)越高


更詳細(xì)的配置宏定義,感興趣的可以再找資料深入學(xué)習(xí)。


2)FeeRTOS的中斷配置

中斷配置也是FreeRTOS系統(tǒng)配置的一部分,之所以單獨(dú)拿出來講,是因?yàn)樗容^重要,涉及到FreeRTOS的多任務(wù)和中斷之間的關(guān)系。

中斷配置主要有以下三個(gè)宏:


它們的作用其實(shí)在注釋里已經(jīng)有說明了,這里再詳細(xì)解釋一下。

configPRIO_BITS宏定義的是MCU使用幾位優(yōu)先級(jí),STM32固定為4位,硬件上限定了是用4個(gè)bit來進(jìn)行優(yōu)先級(jí)分組的。詳細(xì)講解可以參見筆者以前的文章《【STM32+cubemx】0007 HAL庫開發(fā):外部中斷,優(yōu)先級(jí)和中斷向量表》。


configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY宏用來定義最低優(yōu)先級(jí)的數(shù)值,在M3內(nèi)核的MCU中,一般FreeRTOS推薦優(yōu)先級(jí)分組全部設(shè)置位搶占模式,即4bit來設(shè)置也就是優(yōu)先級(jí)為0~15,所以最低優(yōu)先級(jí)為15,(注意這里是值越大優(yōu)先級(jí)越低)。

見下圖,我們之前在cubemx中建立工程的時(shí)候,就是用的默認(rèn)的4bit來表示優(yōu)先級(jí)分組,同時(shí),可以看到SysTick被設(shè)置成了最低優(yōu)先級(jí),這是合理的,因?yàn)橐话闱闆r下,中斷的優(yōu)先級(jí)就是要比任務(wù)切換的優(yōu)先級(jí)高,所以用作時(shí)鐘節(jié)拍的中斷SysTick被設(shè)置成了最低優(yōu)先級(jí)的中斷:


configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY宏用來定義可以被FreeRTOS管理的最高優(yōu)先級(jí)中斷,這里定義為5,也就是說優(yōu)先級(jí)高于5的中斷FreeRTOS是不可管理的,低于5的才可管理。

在前面的講解中,我們知道FreeRTOS提供了一套帶ISR結(jié)尾的函數(shù)可以在中斷服務(wù)程序中調(diào)用,這里要特別注意,如果是FreeRTOS不可管理的高優(yōu)先級(jí)中斷,它的中斷服務(wù)程序中也是不能使用這些ISR結(jié)尾的函數(shù)的!同時(shí),FreeRTOS的開、關(guān)中斷功能,也不能管理比這個(gè)宏優(yōu)先級(jí)高的中斷。FreeRTOS只管理一部分低優(yōu)先級(jí)中斷,使得有些高優(yōu)先級(jí)的中斷可以得到最快的響應(yīng)。


好了,本節(jié)的內(nèi)容就到這里了。

寫完FreeRTOS的系統(tǒng)配置,這個(gè)FreeRTOS系列的內(nèi)容就暫時(shí)到一段落了。

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