紧急避坑!!!如果没有用freertos,那中断优先级设置没啥关系。但如果用了freertos,那SDIO的优先级必须要注意跟freertos区分开来,不能高过他!不然就是mout正常,read等其他操作都返回错误3 not ready。
回顾下之前的章节:我们在一个简单的定时器 OS 基础上实现了 cortex-M 系列架构的兼容,并基于单片机的基本资源实现了很多实例。
RTOS 系统的核心就是任务管理,FreeRTOS 也不例外,而且大多数学习 RTOS 系统的工程师或者学生主要就是为了使用 RTOS 的多任务处理功能,初步上手 RTOS 系统首先必须掌握的也是任务的创建、删除、挂起和恢复等操作,由此可见任务管理的重要性。本文学习一下 FreeRTOS的任务基础知识,分为如下几部分:
任务挂起简单点理解就是现在不需要执行这个任务,让它先暂停,就是挂起。恢复就是从刚才挂起的状态下继续运行。
任何调用中断安全FreeRTOS API函数的中断服务例程都可以使用的最高中断优先级。不要从任何优先级高于此的中断调用中断安全FREERTOS API函数!(优先级越高,数值越低。)
我发现学习 RTOS 是学习 Linux 内核的好方法。大有弯道超车的可能。 1. 任务堆栈 1.1 任务栈大小确定 1.2 栈溢出检测机制 2. 任务状态 3. 任务优先级 3.1任务优先级说明 3.2 任务优先级分配方案 3.3 任务优先级与终端优先级的区别 4. 任务调度 4.1 调度器 5. 临界区、锁与系统时间 5.1 临界区与开关中断 5.2 锁 5.3 FreeRTOS 系统时钟节拍和时间管理 一、 单任务系统(裸机) 主要是采用超级循环系统(前后台系统),应用程序是一个无限的循环,循环中调用
FreeRTOS 的中断配置是一个很重要的内容,需要根据所使用的 MCU 来具体配置。这需要 了解 MCU 架构中有关中断的知识,本文结合 Cortex-M 的 NVIC 来讲解 STM32 平台下的 FreeRTOS 中断配置,分为如下几部分:
FreeRTOS 系统的心跳被称为系统节拍。FreeRTOS 配置系统生成一个周期性的节拍中断。用户可以配置节拍中断的频率,通常在毫秒级别。每次节拍中断触发时,都会调用 vTaskSwitchContext() 函数。vTaskSwitchContext() 函数会选择最高优先级的就绪任务,并将其放入 pxCurrentTCB 变量中,如下所示:
再来看看调用vTaskSuspendAll后:高优先级任务,能否抢占低优先级任务?
在阅读本文之前,有两个定义在FreeRTOSConfig.h中的宏,你必须先明白它们是什么意思,《FreeRTOS内核配置说明》一文中,讲解了这两个宏:
应用程序可以使用任务也可以使用协程,或者两者混合使用,但是任务和协程使用不同的API函数,因此在任务和协程之间不能使用同一个队列或信号量传递数据。
FreeRTOS内核是高度可定制的,使用配置文件FreeRTOSConfig.h进行定制。每个FreeRTOS应用都必须包含这个头文件,用户根据实际应用来裁剪定制FreeRTOS内核。
空闲任务是 FreeRTOS 必不可少的一个任务,其他 RTOS 类系统也有空闲任务,比如 uC/OS。看名字就知道,空闲任务是处理器空闲的时候去运行的一个任务,当系统中没有其他就绪任务的时候空闲任务就会开始运行,空闲任务最重要的作用就是让处理器在无事可做的时候找点事做,防止处理器无聊,因此,空闲任务的优先级肯定是最低的。当然了,实际上肯定不会这么浪费宝贵的处理器资源,FreeRTOS 空闲任务中也会执行一些其他的处理。
首先上一段cubemx导出的freertos的配置文件,这个配置文件是cubemx导出生成的。芯片是stm32f103zet6,(freertos代码风格是在是比较差,尤其是名称,看ucos爽多了)
在多任务系统中,任务A正在使用某个资源,还没用完的情况下任务B也来使用的话,就可能导致问题。
事件标志组是实现多任务同步的有效机制之一。也许有不理解的初学者会问采用事件标志组多麻烦, 搞个全局变量不是更简单?其实不然,在裸机编程时,使用全局变量的确比较方便,但是在加上 RTOS 后 就是另一种情况了。 使用全局变量相比事件标志组主要有如下三个问题:
1. 基础知识 注意:在RTOS中是优先值越高则优先级越高(和ucos/linux的相反) 在移植的时候,主要裁剪FreeRTOS/Source/portable文件夹,该文件夹用来针对不同MCU做的一些处理,如下图所示,我们只需要使用:
使用FreeRTOS时,我们可以在application中创建多个任务(task),有些文档把任务也称为线程(thread)。
嵌入式实时操作系统的核心就是调度器和任务切换。调度器的核心就是调度算法。 任务切换的实现在不同的嵌入式实时操作系统中区别不大,基本相同的硬件内核架构,任务切换也是相似的。
互斥信号量可以在资源保护的时候很有帮助。用于控制在两个或多个任务间访问共享资源。任务1里面用互斥,那么任务2只能等任务1访问完再访问同一个变量。
前面一文利用FreeRTOS点灯,算是将FreeRTOS给跑起来了,要用好RTOS,从黑盒角度去理解一下调度器是怎么工作的是很必要的,当然如果想研究其内部实现原理,可以去读其内部实现代码,但是个人感觉如果是从用的角度,把内核看成黑盒,跳出来梳理一下概念也很有用。
FreeRTOS里面有很多个链表,这些链表分为三类:就绪列表、暂停列表、Delay链表。
FreeRTOS 信号量和互斥锁是基于队列实现的, 队列介绍见 << FreeRTOS 消息队列 >>。 使用信号量需要在源文件中包含头文件 semphr.h , 该文件定义了信号量的 API, 实际我们使用的信号量 API 都是宏定义, 宏的实际是队列提供的函数。
本章教程为大家讲解FreeRTOS操作系统版本的二代示波器实现。主要讲解RTOS设计框架,即各个任务实现的功能,任务间的通信方案选择,任务栈,系统栈以及全局变量共享问题。同时,工程调试方法也专门做了说明。
上面这几中方式中, 除了消息通知, 其他几种实现都是基于消息队列。消息队列作为主要的通信方式, 支持在任务间, 任务和中断间传递消息内容。 这一章介绍 FreeRtos 消息队列的基本使用, 重点分析其实现的方式。
FreeRTOS与uCOS II均为嵌入式实时操作系统,各有优劣,本文为你仔细分析。
FreeRTOS源码分为两种,一种是FreeRTOS包,另一种是FreeRTOS LTS Release包。
这里是IEEE,电气电子工程师学会,这里会指定许多的标准,我们的头文件就是这里定义的。
在RTOS中,需要应对各类事件。这些事件很多时候是通过硬件中断产生,怎么处理中断呢?
回顾下之前的章节:我们在一个简单的定时器OS基础上实现了cortex-M系列架构的兼容,并基于单片机的基本资源实现了很多实例。
博主最近在搞 Sensor hub,跑的是 FreeRTOS,所以来学一学 FreeRTOS。
在嵌入式系统中,实时任务调度是确保系统响应性和稳定性的关键方面之一。不同的任务调度策略可以影响系统的性能和实时性。本文将深入探讨两种常见的实时任务调度策略:固定优先级调度和循环时间片调度,并提供相应的代码示例。
完整教程下载地址:http://forum.armfly.com/forum.php?mod=viewthread&tid=45785 第3章 示波器设计—功能划分和准备工作 本章节主要
FreeRTOS,全称Free Real Time Operating System,即免费的实时操作系统。相比于计算机中用到的Windows,MacOS,Linux等操作系统,实时操作系统(RTOS)是一种轻量级的操作系统,适用于嵌入式硬件中,用于解决单片机类裸机轮询方式在处理多个任务时的实时性不高的问题。
控制GPIO25输出高低电平 1.原理图 📷 2.参考官方例程 📷 3.程序 📷 #include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> #include "freertos/FreeRTOS.h" #include "freertos/task.h" #include "freertos/queue.h" #include "driver/gpio.h" #define gpio_pin 25 void app_main(void) {
前面文章 < FreeRTOS 任务调度 任务创建 > 介绍了 FreeRTOS 中如何创建任务以及其具体实现。 一般来说, 我们会在程序开始先创建若干个任务, 而此时任务调度器还没又开始运行,因此每一次任务创建后都会依据其优先级插入到就绪链表,同时保证全局变量 pxCurrentTCB 指向当前创建的所有任务中优先级最高的一个,但是任务还没开始运行。 当初始化完毕后,调用函数 vTaskStartScheduler启动任务调度器开始开始调度,此时,pxCurrentTCB所指的任务才开始运行。 所以, 本章,介绍任务调度器启动以及如何进行任务切换。
这里的返回值是BaseType_t,实际它是long类型,可以在portmacro.h文件中看到其定义:
高优先级的任务,他只会跟同级的任务轮流执行,如果高优先级的任务只有他一个,他会一直独霸CPU。
RTOS 系统的核心是任务管理,而在实时操作系统中,任务和线程在概念上其实是一样的。所以任务管理也可以叫做线程管理。初步上手 RTOS 系统首先必须掌握的也是任务的创建、删除、挂起和恢复等操作,由此可见任务管理的重要性。在日常生活中,我们要完成一个大任务,一般会将它分解成多个简单、容易解决的小问题,小问题逐个被解决,大问题也就随之解决了。在多线程操作系统中,也同样需要开发人员把一个复杂的应用分解成多个小的、可调度的、序列化的程序单元,当合理地划分任务并正确地执行时,这种设计能够让系统满足实时系统的性能及时间的要求。本文中使用的例子,多是参考与FreeRTOS和RT-Thread。
目前常见的嵌入式软件系统架构有三种可以分为:轮询系统架构、前后台系统架构和多任务系统架构。
队列(queue)可以用于"任务到任务"、“任务到中断”、"中断到任务"直接传输信息。
不同的嵌入式多任务系统可能有不同的任务状态定义,本专栏以FreeRTOS为例讲一讲任务状态。
FreeRTOS可以运行多任务,在于其内核的任务调度功能,本篇介绍任务调度的基本思路与部分源码分析。
定时器可以说是每个 MCU 都有的外设,有的 MCU 其定时器功能异常强大,比如提供 PWM、输入捕获等功能。但是最常用的还是定时器最基础的功能——定时,通过定时器来完成需要周期性处理的事务。
在前面讲解互斥量时,引入过临界资源的概念。在前面课程里,已经实现了临界资源的互斥访问。
嵌入式系统已经成为我们日常生活中的不可或缺的一部分,从智能手机到汽车控制系统,从家用电器到医疗设备,嵌入式系统无处不在。这些系统通常需要满足严格的时间限制,以便实时响应事件和传感器输入。为了满足这些要求,嵌入式开发者经常依赖于实时操作系统(RTOS),这些系统提供了一种有效的方式来管理系统资源和处理多任务。
学过了 FreeRTOS 的任务管理,但是真正涉及到的与任务相关的 API 函数只有那么几个:任务的创建、删除、挂起、恢复。
领取专属 10元无门槛券
手把手带您无忧上云