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FreeRTOS提供了两个系统延时函数:相对延时函数vTaskDelay()和绝对延时函数vTaskDelayUntil()。相对延时是指每次延时都是从任务执行函数vTaskDelay()开始,延时指定的时间结束;绝对延时是指每隔指定的时间,执行一次调用vTaskDelayUntil()函数的任务。换句话说:任务以固定的频率执行。void vTaskA( void * pvParameters ) { /* 阻塞500ms. 注:宏pdMS_TO_TICKS用于将毫秒转成节拍数,FreeRTOS V8.1.0及 以上版本才有这个宏,如果使用低版本,可以使用 500 / portTICK_RATE_MS */ const portTickType xDelay = pdMS_TO_TICKS(500); for( ;; ) { // ... // 这里为任务主体代码 // ... /* 调用系统延时函数,阻塞500ms */ vTaskDelay( xDelay ); } }对于这样一个任务,执行过程如图1-1所示。当任务A获取CPU使用权后,先执行任务A的主体代码,之后调用系统延时函数vTaskDelay()进入阻塞状态。任务A进入阻塞后,其它任务得以执行。FreeRTOS内核会周期性的检查任务A的阻塞是否达到,如果阻塞时间达到,则将任务A设置为就绪状态。由于任务A的优先级最高,会抢占CPU,再次执行任务主体代码,不断循环。
void vTaskDelay( const TickType_t xTicksToDelay ) { BaseType_t xAlreadyYielded = pdFALSE; /* 如果延时时间为0,则不会将当前任务加入延时列表 */ if( xTicksToDelay > ( TickType_t ) 0U ) { vTaskSuspendAll(); { /* 将当前任务从就绪列表中移除,并根据当前系统节拍计数器值计算唤醒时间,然后将任务加入延时列表 */ prvAddCurrentTaskToDelayedList( xTicksToDelay, pdFALSE ); } xAlreadyYielded = xTaskResumeAll(); } /* 强制执行一次上下文切换*/ if( xAlreadyYielded == pdFALSE ) { portYIELD_WITHIN_API(); } }如果延时大于0,则会将当前任务从就绪列表删除,然后加入到延时列表。是调用函数prvAddCurrentTaskToDelayedList()完成这一过程的。我们在前面一系列博文中多次提到,tasks.c中定义了很多局部静态变量,其中有一个变量xTickCount定义如下所示:
static volatile TickType_t xTickCount = ( TickType_t ) 0U;这个变量用来计数,记录系统节拍中断的次数,它在启动调度器时被清零,在每次系统节拍时钟发生中断后加1。相对延时函数会使用到这个变量,xTickCount表示了当前的系统节拍中断次数,这个值加上参数规定的延时时间(以系统节拍数表示)xTicksToDelay,就是下次唤醒任务的时间,xTickCount+ xTicksToDelay会被记录到任务TCB中,随着任务一起被挂接到延时列表。
void vTaskB( void * pvParameters ) { static portTickType xLastWakeTime; const portTickType xFrequency = pdMS_TO_TICKS(500); // 使用当前时间初始化变量xLastWakeTime ,注意这和vTaskDelay()函数不同 xLastWakeTime = xTaskGetTickCount(); for( ;; ) { /* 调用系统延时函数,周期性阻塞500ms */ vTaskDelayUntil( &xLastWakeTime,xFrequency ); // ... // 这里为任务主体代码,周期性执行.注意这和vTaskDelay()函数也不同 // ... } }对于这样一个任务,执行过程如图2-1所示。当任务B获取CPU使用权后,先调用系统延时函数vTaskDelayUntil()使任务进入阻塞状态。任务B进入阻塞后,其它任务得以执行。FreeRTOS内核会周期性的检查任务A的阻塞是否达到,如果阻塞时间达到,则将任务A设置为就绪状态。由于任务B的优先级最高,会抢占CPU,接下来执行任务主体代码。任务主体代码执行完毕后,会继续调用系统延时函数vTaskDelayUntil()使任务进入阻塞状态,周而复始。
void vTaskDelayUntil( TickType_t * const pxPreviousWakeTime, const TickType_t xTimeIncrement ) { TickType_t xTimeToWake; BaseType_t xAlreadyYielded, xShouldDelay = pdFALSE; vTaskSuspendAll(); { /* 保存系统节拍中断次数计数器 */ const TickType_t xConstTickCount = xTickCount; /* 计算任务下次唤醒时间(以系统节拍中断次数表示) */ xTimeToWake = *pxPreviousWakeTime + xTimeIncrement; /* *pxPreviousWakeTime中保存的是上次唤醒时间,唤醒后需要一定时间执行任务主体代码,如果上次唤醒时间大于当前时间,说明节拍计数器溢出了 */ if( xConstTickCount < *pxPreviousWakeTime ) { /*只有当周期性延时时间大于任务主体代码执行时间,才会将任务挂接到延时列表.*/ if( ( xTimeToWake < *pxPreviousWakeTime ) && ( xTimeToWake > xConstTickCount ) ) { xShouldDelay = pdTRUE; } } else { /* 也都是保证周期性延时时间大于任务主体代码执行时间 */ if( ( xTimeToWake < *pxPreviousWakeTime ) || ( xTimeToWake > xConstTickCount ) ) { xShouldDelay = pdTRUE; } } /* 更新唤醒时间,为下一次调用本函数做准备. */ *pxPreviousWakeTime = xTimeToWake; if( xShouldDelay != pdFALSE ) { /* 将本任务加入延时列表,注意阻塞时间并不是以当前时间为参考,因此减去了当前系统节拍中断计数器值*/ prvAddCurrentTaskToDelayedList( xTimeToWake - xConstTickCount, pdFALSE ); } } xAlreadyYielded = xTaskResumeAll(); /* 强制执行一次上下文切换 */ if( xAlreadyYielded == pdFALSE ) { portYIELD_WITHIN_API(); } }与相对延时函数vTaskDelay不同,本函数增加了一个参数pxPreviousWakeTime用于指向一个变量,变量保存上次任务解除阻塞的时间。这个变量在任务开始时必须被设置成当前系统节拍中断次数(见上文的任务B举例),此后函数vTaskDelayUntil()在内部自动更新这个变量。
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原文地址:http://blog.csdn.net/zhzht19861011/article/details/51705148