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[導讀]很多RTOS之所以可以用于資源很少的單片機,是因為它們可以配置,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,是因為它們可以配置,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,其中的中斷配置會詳細講解。


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,FreeRTOS.h中包含了完整的配置選項,而用戶使用時,可以在FreeRTOSConfig.h配置自己需要的選項。


舉個例子:

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


用戶如果想啟用信號量,直接在FreeRTOSConfig.h中重新定義一個宏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,這里再介紹幾個常用的配置宏定義:

#define configCPU_CLOCK_HZ  ( SystemCoreClock ) //定義CPU時鐘主頻

#define configTICK_RATE_HZ  ((TickType_t)1000) //定義FreeRTOS的基本時鐘節(jié)拍頻率,一般定義為1000Hz或更小一些的值,值越大會導致系統(tǒng)運行的開銷變大

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


更詳細的配置宏定義,感興趣的可以再找資料深入學習。


2)FeeRTOS的中斷配置

中斷配置也是FreeRTOS系統(tǒng)配置的一部分,之所以單獨拿出來講,是因為它比較重要,涉及到FreeRTOS的多任務和中斷之間的關系。

中斷配置主要有以下三個宏:


它們的作用其實在注釋里已經有說明了,這里再詳細解釋一下。

configPRIO_BITS宏定義的是MCU使用幾位優(yōu)先級,STM32固定為4位,硬件上限定了是用4個bit來進行優(yōu)先級分組的。詳細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)先級和中斷向量表》。


configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY宏用來定義最低優(yōu)先級的數值,在M3內核的MCU中,一般FreeRTOS推薦優(yōu)先級分組全部設置位搶占模式,即4bit來設置也就是優(yōu)先級為0~15,所以最低優(yōu)先級為15,(注意這里是值越大優(yōu)先級越低)。

見下圖,我們之前在cubemx中建立工程的時候,就是用的默認的4bit來表示優(yōu)先級分組,同時,可以看到SysTick被設置成了最低優(yōu)先級,這是合理的,因為一般情況下,中斷的優(yōu)先級就是要比任務切換的優(yōu)先級高,所以用作時鐘節(jié)拍的中斷SysTick被設置成了最低優(yōu)先級的中斷:


configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY宏用來定義可以被FreeRTOS管理的最高優(yōu)先級中斷,這里定義為5,也就是說優(yōu)先級高于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結尾的函數可以在中斷服務程序中調用,這里要特別注意,如果是FreeRTOS不可管理的高優(yōu)先級中斷,它的中斷服務程序中也是不能使用這些ISR結尾的函數的!同時,FreeRTOS的開、關中斷功能,也不能管理比這個宏優(yōu)先級高的中斷。FreeRTOS只管理一部分低優(yōu)先級中斷,使得有些高優(yōu)先級的中斷可以得到最快的響應。


好了,本節(jié)的內容就到這里了。

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

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