當(dāng)前位置:首頁 > 公眾號精選 > 嵌入式大雜燴
[導(dǎo)讀]之前分享了很多關(guān)于freeRTOS的知識,那么我們怎么在實戰(zhàn)中去寫代碼呢?本篇文章重在對基于freeRTOS的架構(gòu)代碼的解析。



關(guān)注、星標(biāo)公眾號 ,直達精彩內(nèi)容

ID:技術(shù)讓夢想更偉大

作者:李肖遙


之前分享了很多關(guān)于freeRTOS的知識,那么我們怎么在實戰(zhàn)中去寫代碼呢?本篇文章重在對基于freeRTOS的架構(gòu)代碼的解析。整個功能如下圖:


為什么要用freeRTOS

在實際項目中,如果程序等待一個超時事件,傳統(tǒng)的無RTOS情況下,就只能在原地等待而不能執(zhí)行其它任務(wù),如果使用RTOS,則可以很方便的將當(dāng)前任務(wù)阻塞在該事件下,然后自動去執(zhí)行別的任務(wù),這樣可以高效的利用CPU了。

一般使用情況

我們在開發(fā)的時候,我總是在main函數(shù)看到以下的代碼,這讓我感覺不是很爽

int?main()
{
??xTaskCreate(?vTask1,?"Task?1",?1000,?NULL,?1,?NULL?);
??xTaskCreate(?vTask2,?"Task?2",?1000,?NULL,?1,?NULL?);
??xTaskCreate(?vTask3,?"Task?3",?1000,?NULL,?2,?NULL?);

??vTaskStartScheduler();

??while(1);
}

然后在每個task中,一般代碼會這樣寫

void?vTask1(?void?*pvParameters?)
{
??volatile?unsigned?long?ul;
??for(?;;?)
??{
????xQueueSend(?USART1_MSGQ,?"task?1?!\n",portMAX_DELAY);
????for(?ul?=?0;?ul???}
}

而任務(wù)之間的通信也是比較繁瑣,總體來說,代碼不易維護,增減一個任務(wù)的話要改的東西太多了。為此我特意設(shè)計一個框架,可以很方便的增減任務(wù),同時任務(wù)之間通過事件隊列來通信。

demo

任務(wù)創(chuàng)建函數(shù)的封裝

我們首先定義兩個任務(wù),把所有任務(wù)信息封裝在taskRecord里,并且申明如下:

#define?TASK_NUM?2
//所有任務(wù)的信息
static?TaskRecord?taskRecord[TASK_NUM];

那么TaskRecord怎么安排呢,我們把所有的任務(wù)信息都放在結(jié)構(gòu)體里。其中包括任務(wù)ID,任務(wù)任務(wù)函數(shù)taskFucn,任務(wù)名字,棧的大小stackDep,還有優(yōu)先級prio,任務(wù)句柄taskHandle,任務(wù)隊列queue。

typedef?struct
{
?int16_t?Id;
?TaskFunction_t?taskFucn;
?const?char?*??name;
?configSTACK_DEPTH_TYPE?stackDep;
?void?*??parameters;
?UBaseType_t?prio;
?TaskHandle_t?taskHandle;
?QueueHandle_t??queue;
}?TaskRecord;

把任務(wù)中的一些參數(shù)封裝起來,放在結(jié)構(gòu)體TaskInitPara,其中包括了任務(wù)函數(shù)taskFucn,任務(wù)名字,棧的大小stackDep,還有優(yōu)先級prio。

typedef?struct
{
??TaskFunction_t?taskFucn;
??const?char?*??name;
??const?configSTACK_DEPTH_TYPE?stackDep;
??UBaseType_t?prio;
}?TaskInitPara;

我們做好了這些之后,就需要把結(jié)構(gòu)體中的參數(shù)放到創(chuàng)建任務(wù)函數(shù)中,那么這個函數(shù)createTasks代碼如下:

void?createTasks(TaskRecord*?taskRecord,?const?TaskInitPara*?taskIniPara,?int?num){
?int?i;
?for(i=0;i??taskRecord[i].Id?=?i;
??taskRecord[i].taskFucn?=?taskIniPara[i].taskFucn;
??taskRecord[i].name?=?taskIniPara[i].name;
??taskRecord[i].stackDep?=?taskIniPara[i].stackDep;
??taskRecord[i].parameters?=?&taskRecord[i];
??taskRecord[i].prio?=?taskIniPara[i].prio;
??
??xTaskCreate(?taskRecord[i].taskFucn,
????taskRecord[i].name,
????taskRecord[i].stackDep,
????taskRecord[i].parameters,
????taskRecord[i].prio,
????&taskRecord[i].taskHandle?);

??taskRecord[i].queue?=?xQueueCreate(?100,?sizeof(?Event?)?);
?}
}

其中num為任務(wù)數(shù)量,先把任務(wù)信息放到初始化的taskRecord中,再把其中的信息創(chuàng)建任務(wù)。那么任務(wù)創(chuàng)建函數(shù)就做好了。

main函數(shù)

接著,在我們的main函數(shù)中,就不需要那么繁瑣的一個一個的創(chuàng)建任務(wù)了,按照這個封裝的main函數(shù)如下:

int?main(?void?)
{
?createTasks(taskRecord,taskInitPara,TASK_NUM);
?/*?Start?the?tasks?and?timer?running.?*/
?vTaskStartScheduler();
}

任務(wù)間通信

首先我們想想,兩個任務(wù)之間通信需要知道什么,task1想往task2的發(fā)送一些數(shù)據(jù),那么需要知道task2的ID吧,需要把數(shù)據(jù)打包吧,task2需要知道是誰發(fā)的,那么task1本身的ID也需要知道吧。

按照這幾個明確的東西,我們首先把任務(wù)事件ID枚舉如下

typedef?enum?{
?eventID_1,
?eventID_2,
?eventID_3
}Event_ID;

然后把事件ID,發(fā)送者ID,以及要傳輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)或者數(shù)據(jù)打包封裝在結(jié)構(gòu)體Event中,代碼如下:

typedef?struct{
?Event_ID?ID;
?int16_t?src;?//發(fā)送者ID
?void*?pData;?//傳結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)
}Event;

接著,我們需要構(gòu)造一個事件,把這些信息都放在這個事件中,代碼如下:

void?makeEvent(Event*?pEvent,int16_t?myId,Event_ID?evtId,?const?void*?pData){
?pEvent->ID?=?evtId;
?pEvent->src?=?myId;
?pEvent->pData?=?(void*)?pData;
}

現(xiàn)在我們假設(shè)task2要往task1發(fā)送一系列數(shù)據(jù),那么task任務(wù)中,我們需要做的事如下,獲取task1中隊列,看是否為空。

?QueueHandle_t?task1Queue;
?int16_t?myId?=?pMyTaskRecord->Id;
?task1Queue?=?getTaskQueue(getTaskId("task1"));

構(gòu)造事件

?Event?event;
?int*?ptemp;?//這里自定義一些數(shù)據(jù)
?makeEvent(&event,myId,eventID_1,(void*)ptemp);

然后把事件發(fā)送出去:

xQueueSendToBack(?task1Queue,?&event,?0);

對于task1來說,看隊列中是否為空,如果有任務(wù)事件來,從隊列中獲取事件

?TaskRecord*?pMyTaskRecord?=?(TaskRecord*)pPara;
?QueueHandle_t*?evntQueue=pMyTaskRecord->queue;

當(dāng)隊列中確實有事件時,接收事件

BaseType_t?status?=?xQueueReceive(?*evntQueue,?&event,?portMAX_DELAY?);
if(?status?==?pdPASS?)
{
??task1HandleEvent(event);
}
else
{
??printf(?"Task1?could?not?receive?from?the?queue.\r\n"?);}

然后我們在task1HandleEvent處理接收到的事件,代碼如下:

void?task1HandleEvent(Event?event){
?xil_printf(?"Task1?is?processing?event...\r\n"?);
?int*?p;
?switch(event.ID){
?case?eventID_1:
??p=?(int*)?event.pData;
??xil_printf("ID=%d?From:?%d?data=%d\r\n",event.ID,?event.src,p[7]);
??free(event.pData);
??break;
?case?eventID_2:
??break;
?default:
??break;
?}
}

上面代碼表示根據(jù)事件ID來判斷接收的是哪個事件,再把事件ID,數(shù)據(jù)等等打印出來。

外部中斷通信

如果不是任務(wù)間的通信,而是有外部中斷觸發(fā),需要與某個任務(wù)進行信息交互,怎么辦?例如有一個以太網(wǎng)任務(wù),當(dāng)外部網(wǎng)絡(luò)需要發(fā)送一個數(shù)據(jù)包到這個網(wǎng)絡(luò)任務(wù)的時候,那么就需要進行外部通信了。同樣我們這樣做,在以太網(wǎng)接收函數(shù)中,構(gòu)造事件

?Event?event;
?int*?ptemp;?//這里自定義一些數(shù)據(jù)
?makeEvent(&event,myId,IntrID_1,(void*)ptemp);//可以再自定一些事件ID如IntrID_1

然后再發(fā)送到這個事件到這個任務(wù)中,如下

測試

如上,我們構(gòu)造一個事件,發(fā)送一些數(shù)據(jù)如下

?Event?event;
?int*?ptemp?=?malloc(sizeof(int)*10);
?memset(ptemp,0x77,sizeof(int)*10);
?makeEvent(&event,myId,eventID_1,(void*)ptemp);

我們看到結(jié)果如下

task1接到來自任務(wù)ID為0,事件1的數(shù)據(jù)。這里每個任務(wù)的等待時間也是可以設(shè)置的,設(shè)置方法如下:

/*?設(shè)置最大等待時間500ms?*/
const?TickType_t?xMaxBlockTime?=?pdMS_TO_TICKS(500);?
BaseType_t?status?=?xQueueReceive(?*evntQueue,?&event,?xMaxBlockTime?);

如果等待時間為portMAX_DELAY或者0的話,說明某個任務(wù)一直處于激活狀態(tài),比如task2,當(dāng)?shù)却龝r間為portMAX_DELAY時候,則測試結(jié)果如下:

所以每個任務(wù)設(shè)置的時間,優(yōu)先級,棧大小都是很重要的,具體的就需要在項目中調(diào)試了。

最后總結(jié)

本篇是屬于代碼實戰(zhàn)篇,對于freeRTOS的具體講解需要大家自己去領(lǐng)會,我這里是寫了一個架構(gòu),幫助大家在項目中去更好的搭好架子,當(dāng)我們有很多任務(wù)的時候,任務(wù)間又有很多交互通信的時候,就更需要理解這種架構(gòu)了。



猜你喜歡

C語言、嵌入式位操作精華技巧大匯總

認(rèn)識認(rèn)識#pragma、#error指令

C語言、嵌入式中幾個非常實用的宏技巧

    
            

免責(zé)聲明:本文內(nèi)容由21ic獲得授權(quán)后發(fā)布,版權(quán)歸原作者所有,本平臺僅提供信息存儲服務(wù)。文章僅代表作者個人觀點,不代表本平臺立場,如有問題,請聯(lián)系我們,謝謝!

本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點,本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實性等。需要轉(zhuǎn)載請聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請及時聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫毥谦F公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...

關(guān)鍵字: AWS AN BSP 數(shù)字化

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時1.5...

關(guān)鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運行,同時企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險,如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會開幕式在貴陽舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機 衛(wèi)星通信

要點: 有效應(yīng)對環(huán)境變化,經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實提質(zhì)增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競爭力 堅持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強核心競爭優(yōu)勢...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運營商 數(shù)字經(jīng)濟

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺與中國電影電視技術(shù)學(xué)會聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會上宣布正式成立。 活動現(xiàn)場 NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會上,軟通動力信息技術(shù)(集團)股份有限公司(以下簡稱"軟通動力")與長三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉
關(guān)閉