FreeRTOS一天一个小知识之任务延时函数vTaskDelay |
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想必各位嵌入式工程师对于Delay延时函数再也熟悉不过了~ 但对于各位刚入RTOS的小白来说,有操作系统的延时函数,真的和裸机中的延时函数一样吗?FreeRTOS的任务调度是怎么调度的?如何分配系统的CPU? 今天小编就带大家来扒一下FreeRTOS中的延时函数相对延时vTaskDelay函数,绝对延时vTaskDelayUntil函数。 从事嵌入式这一行的,想必大家在大学的时候一定上过C语言吧,上C语言的时候老师一定给大家写过Delay这个函数吧,给大家举个最简单的延时函数吧~ void Delay (u32 a) { while(a--); } 那同学们是否记得老师讲过这样一句话,“在以后项目开发中,千万不要用Delay这种死循环的方式来延时,最好用定时器来代替Delay延时函数“。 一般情况下,老师都会说过的对吧~ 这是因为Dealy的延时,是通过CPU做循环的方式来延时,CPU在延时中是做不了其他东西的,大大浪费了CPU的效率!而且非常危险! 所以大家在裸机中如果要需要很长时间延时的话,建议用定时器来延时。但今天的重点不是裸机的延时函数,而是有操作系统的延时函数。 /*********************************************************************************************************************************************************************************/ 刚开始学习FreeRTOS的时候看到FreeRTOS的API延时函数,不竟在想,实时操作系统不是讲究的是实时性吗,怎么也会有这种延时函数!给位大佬有没有共同的感受! 后来深入了解FreeRTOS之后,才发现,原来这延时函数写的这么巧妙! 我们先来看一下 vTaskDelay的源码。这是FreeRTOS中的延时API函数。 void vTaskDelay( const TickType_t xTicksToDelay ) { BaseType_t xAlreadyYielded = pdFALSE; if( xTicksToDelay > ( TickType_t ) 0U ) { configASSERT( uxSchedulerSuspended == 0 ); vTaskSuspendAll(); { traceTASK_DELAY(); prvAddCurrentTaskToDelayedList( xTicksToDelay, pdFALSE ); } xAlreadyYielded = xTaskResumeAll(); } else { mtCOVERAGE_TEST_MARKER(); } if( xAlreadyYielded == pdFALSE ) { portYIELD_WITHIN_API(); } else { mtCOVERAGE_TEST_MARKER(); } } 参数:const TickType_t xTicksToDelay 这是输入你要延时的时间 我们看源码我们会发现, vTaskDelay中竟然有挂机函数vTaskSuspendAll(); 和恢复函数xTaskResumeAll();原来在任务中调用延时函数,只是把任务挂起了,等延时时间到,在把任务恢复。 举个例子: 我这边有两个TASK,TASK1和TASK2; void Task1( void * pvParameters ) { uint8_t i=0; while(1) { printf("TASK1 RUNNING%d\r\n",i); GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_2); vTaskDelay(500); GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_2); i++; vTaskDelay(500); } } void Task2( void * pvParameters ) { uint8_t j=0; while(1) { j++; GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_3); vTaskDelay(200); GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_3); vTaskDelay(800); printf("TASK2 RUNNING%d\r\n",j); } } FreeRTOS这个任务执行是这样的。首先TASK1创建,然后在创建TASK2 TASK先执行, 执行到GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_2); 下一句vTaskDelay(500); 延时500ms,其实就是任务挂起500ms,CPU此时不会执行TASK的任务,去执行 处于就绪态的TASK2, 当TASK2的GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_3); 执行好了之后执行下一条 vTaskDelay(200);此时TASK1延时500ms,TASK延时200ms。 这时候FreeRTOS是没有执行处于就绪态的任务的,只有执行空闲任务 。此时由于TASK2是延时200ms,比TASK2延时的500ms要快,所以TASK2比TASK1更早进入 就绪态,此时CPU执行 GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_3); 这一语句,执行好了之后TASK2又延时800ms,进入挂起态。当TASK1延时500ms到,TASK1进入就绪态, 执行GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_2); i++;语句,执行完之后,TASK1又进入500ms的延时,进入挂起态~ 所以在FreeRTOS中的延时函数,只是任务挂起和任务恢复而已,就像创建二值信号量,其实就是创建队列~ 学习操作系统本来就是一件枯燥且乏味的事情~共勉 绝对延时vTaskDelayUntil函数下次又机会在讲。
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