RTOS中任务的创建与删除

2023-12-18 08:38:39

我们在stm32f103c8t6单片机上验证RTOS中任务的创建与删除,利用stm32cube进行RTOS的配置。在选择TIM2当做RTOS的时钟,裸机的时钟源默认是 SysTick,但是开启 FreeRTOS 后,FreeRTOS会占用 SysTick (用来生成1ms 定时,用于任务调度),所以需要需要为其他总线提供另外的时钟源。

验证的功能比较简单,选择V1 版本的内核完全够用。

一、验证的思路以及需要使用的函数

1.验证思路

创建 4 个任务:taskLED1,taskLED2,taskKEY1,taskKEY2。

任务要求如下:

taskLED1:间隔 500ms 闪烁 LED1;

taskLED2:间隔 1000ms 闪烁 LED2;

taskKEY1:如果 taskLED1 存在,则按下 KEY1 后删除 taskLED1 ,否则创建 taskLED1 ; taskKEY2:如果 taskLED2 正常运行,则按下 KEY2 后挂起 taskLED2 ,否则恢复 taskLED2。

2.需要用到的函数

xTaskCreate();动态方式创建任务

vTaskDelete();删除任务

osThreadSuspend(TaskLED2Handle);挂起函数, 指定任务进行挂起,挂起后这个任务将不被执行

osThreadResume(TaskLED2Handle);恢复函数, 可以将这个任务从挂起态恢复

xTaskCreate 函数原型

pvTaskCode:指向任务函数的指针,任务必须实现为永不返回(即连续循环);

pcName:任务的名字,主要是用来调试,默认情况下最大长度是16;

pvParameters:指定的任务栈的大小;

pvParameters:传递任务函数的参数;

uxPriority:任务优先级,数值越大,优先级越大;

pxCreatedTask:用于返回已创建任务的句柄可以被引用。

vTaskDelete 函数原型

void vTaskDelete(TaskHandle_t xTaskToDelete);

只需将待删除的任务句柄传入该函数,即可将该任务删除。当传入的参数为NULL,则代表删除任务自身(当前正在运行的任务)。

二、stm32cube的配置

SYS

RCC

GPIO

PA0对应按键1,PA1对应按键2;PB8对应LED1,PB9对应LED2

RTOS

在Tasks and Queues中配置我们的四个任务

其实就是相当于stm32cube帮我们调用了并封装了xTaskCreate()函数。

四个任务的名字分别是

TaskLED1.TaskLED2,TaskKEY1,TaskKEY2;

四个任务的入口函数名字分别是

StartLED1,StartLED2,StartKEY1,StartKEY2;

其余配置相同,如下图

三、代码部分

usart.c

加入

#include "stdio.h"

int fputc(int ch, FILE *f)

{?????

?????? unsigned char temp[1]={ch};

?????? HAL_UART_Transmit(&huart1,temp,1,0xffff);?

?????? return ch;

}

同时打开“魔术棒”,勾选Use MicroLIB,点击OK。这样就可以进行串口打印了。

freertos.c

#include "FreeRTOS.h"

#include "task.h"

#include "main.h"

#include "cmsis_os.h"

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN Includes */

#include "stdio.h"

/* USER CODE END Includes */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PTD */

/* USER CODE END PTD */

/* Private define ------------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PD */

/* USER CODE END PD */

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PM */

/* USER CODE END PM */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN Variables */

/* USER CODE END Variables */

osThreadId TaskLED1Handle;

osThreadId TaskLED2Handle;

osThreadId TaskKEY1Handle;

osThreadId TaskKEY2Handle;

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN FunctionPrototypes */

/* USER CODE END FunctionPrototypes */

void StartLED1(void const * argument);

void StartLED2(void const * argument);

void StartKEY1(void const * argument);

void StartKEY2(void const * argument);

void MX_FREERTOS_Init(void); /* (MISRA C 2004 rule 8.1) */

/* GetIdleTaskMemory prototype (linked to static allocation support) */

void vApplicationGetIdleTaskMemory( StaticTask_t **ppxIdleTaskTCBBuffer, StackType_t **ppxIdleTaskStackBuffer, uint32_t *pulIdleTaskStackSize );

/* USER CODE BEGIN GET_IDLE_TASK_MEMORY */

static StaticTask_t xIdleTaskTCBBuffer;

static StackType_t xIdleStack[configMINIMAL_STACK_SIZE];

void vApplicationGetIdleTaskMemory( StaticTask_t **ppxIdleTaskTCBBuffer, StackType_t **ppxIdleTaskStackBuffer, uint32_t *pulIdleTaskStackSize )

{

? *ppxIdleTaskTCBBuffer = &xIdleTaskTCBBuffer;

? *ppxIdleTaskStackBuffer = &xIdleStack[0];

? *pulIdleTaskStackSize = configMINIMAL_STACK_SIZE;

? /* place for user code */

}

/* USER CODE END GET_IDLE_TASK_MEMORY */

/**

? * @brief? FreeRTOS initialization

? * @param? None

? * @retval None

? */

void MX_FREERTOS_Init(void) {

? /* USER CODE BEGIN Init */

? /* USER CODE END Init */

? /* USER CODE BEGIN RTOS_MUTEX */

? /* add mutexes, ... */

? /* USER CODE END RTOS_MUTEX */

? /* USER CODE BEGIN RTOS_SEMAPHORES */

? /* add semaphores, ... */

? /* USER CODE END RTOS_SEMAPHORES */

? /* USER CODE BEGIN RTOS_TIMERS */

? /* start timers, add new ones, ... */

? /* USER CODE END RTOS_TIMERS */

? /* USER CODE BEGIN RTOS_QUEUES */

? /* add queues, ... */

? /* USER CODE END RTOS_QUEUES */

? /* Create the thread(s) */

? /* definition and creation of TaskLED1 */

? osThreadDef(TaskLED1, StartLED1, osPriorityNormal, 0, 128);

? TaskLED1Handle = osThreadCreate(osThread(TaskLED1), NULL);

? /* definition and creation of TaskLED2 */

? osThreadDef(TaskLED2, StartLED2, osPriorityNormal, 0, 128);

? TaskLED2Handle = osThreadCreate(osThread(TaskLED2), NULL);

? /* definition and creation of TaskKEY1 */

? osThreadDef(TaskKEY1, StartKEY1, osPriorityNormal, 0, 128);

? TaskKEY1Handle = osThreadCreate(osThread(TaskKEY1), NULL);

? /* definition and creation of TaskKEY2 */

? osThreadDef(TaskKEY2, StartKEY2, osPriorityNormal, 0, 128);

? TaskKEY2Handle = osThreadCreate(osThread(TaskKEY2), NULL);

? /* USER CODE BEGIN RTOS_THREADS */

? /* add threads, ... */

? /* USER CODE END RTOS_THREADS */

}

/* USER CODE BEGIN Header_StartLED1 */

/**

? * @brief? Function implementing the TaskLED1 thread.

? * @param? argument: Not used

? * @retval None

? */

/* USER CODE END Header_StartLED1 */

void StartLED1(void const * argument)

{

? /* USER CODE BEGIN StartLED1 */

? /* Infinite loop */

? for(;;)

? {

????????????? HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_8);

??? osDelay(1000);

? }

? /* USER CODE END StartLED1 */

}

/* USER CODE BEGIN Header_StartLED2 */

/**

* @brief Function implementing the TaskLED2 thread.

* @param argument: Not used

* @retval None

*/

/* USER CODE END Header_StartLED2 */

void StartLED2(void const * argument)

{

? /* USER CODE BEGIN StartLED2 */

? /* Infinite loop */

? for(;;)

? {

??? HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_9);

??? osDelay(500);

? }

? /* USER CODE END StartLED2 */

}

/* USER CODE BEGIN Header_StartKEY1 */

/**

* @brief Function implementing the TaskKEY1 thread.

* @param argument: Not used

* @retval None

*/

/* USER CODE END Header_StartKEY1 */

void StartKEY1(void const * argument)

{

? /* USER CODE BEGIN StartKEY1 */

? /* Infinite loop */

? for(;;)

? {

????????????? if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)==GPIO_PIN_RESET)

????????????? {

???????????????????? osDelay(20);

???????????????????? if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)==GPIO_PIN_RESET)

???????????????????? {

???????????????????? printf("KEY1按下\r\n");

??????????????????????????? if(TaskLED1Handle==NULL)

??????????????????????????? {

?????????????????????????????????? printf("任务1不存在,创建任务1\r\n");

?????????????????????????????????? ?osThreadDef(TaskLED1, StartLED1, osPriorityNormal, 0, 128);

?????????? TaskLED1Handle = osThreadCreate(osThread(TaskLED1), NULL);

????????????????????????????????????????? if(TaskLED1Handle!=NULL)

???????????????????????????????????????????????? printf("任务1创建完成\r\n");

??????????????????????????? }

??????????????????????????? else

??????????????????????????? {

?????????????????????????????????? printf("删除任务1\r\n");

?????????????????????????????????? osThreadTerminate(TaskLED1Handle);

?????????????????????????????????? TaskLED1Handle=NULL;

??????????????????????????? }

???????????????????? }

?????? ????????????? while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)==GPIO_PIN_RESET);

????????????? }

??? osDelay(10);

? }

? /* USER CODE END StartKEY1 */

}

/* USER CODE BEGIN Header_StartKEY2 */

/**

* @brief Function implementing the TaskKEY2 thread.

* @param argument: Not used

* @retval None

*/

/* USER CODE END Header_StartKEY2 */

void StartKEY2(void const * argument)

{

? /* USER CODE BEGIN StartKEY2 */

?????? static int flag=0;

? /* Infinite loop */

? for(;;)

? {

?? if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_1)==GPIO_PIN_RESET)

????????????? {

???????????????????? osDelay(20);

???????????????????? if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_1)==GPIO_PIN_RESET)

???????????????????? {

???????????????????? printf("KEY2按下\r\n");

??????????????????????????? if(flag==0)

??????????????????????????? {

?????????????????????????????????? osThreadSuspend(TaskLED2Handle);

?????????????????????????????????? printf("任务2挂起\r\n");

??????????????????????????? ?????? flag=1;

??????????????????????????? }

?????????????????????????????????? else

?????????????????????????????????? {

????????????????????????????????????????? osThreadResume(TaskLED2Handle);

????????????????????????????????????????? printf("任务2已恢复\r\n");

????????????????????????????????????????? flag=0;

?????????????????????????????????? }

???????????????????? }

???????????????????? while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_1)==GPIO_PIN_RESET);

????????????? }

??? osDelay(10);

? }

? /* USER CODE END StartKEY2 */

}

要说明的是

osThreadDef(TaskLED1, StartLED1, osPriorityNormal, 0, 128);

TaskLED1Handle = osThreadCreate(osThread(TaskLED1), NULL);

这两个函数的使用是stm32cube把任务动态创建函数xTaskCreate()封装后的变形,这两个函数的出现就代表TaskLED1的函数创建完成了,这里面的参数分别对应了任务名,入口函数,优先级,参数,堆栈大小,返回已创建任务的句柄,其余的3个任务同理。

接着看

void StartLED1(void const * argument)

{

? /* USER CODE BEGIN StartLED1 */

? /* Infinite loop */

? for(;;)

? {

????????????? HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_8);

??? osDelay(1000);

? }

? /* USER CODE END StartLED1 */

}

我们在stm32cube配置任务时,Entry function(入口函数)的名字是StartLED1。

意思就是说,我们的任务要运行的时候,需要我们进入“入口函数”才可以执行相应的命令。这里实现的是LED1每隔1000ms电平变化一次。

再看

void StartKEY1(void const * argument)

{

? /* USER CODE BEGIN StartKEY1 */

? /* Infinite loop */

? for(;;)

? {

????????????? if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)==GPIO_PIN_RESET)

????????????? {

???????????????????? osDelay(20);//软件消除按键抖动

???????????????????? if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)==GPIO_PIN_RESET)

???????????????????? {

???????????????????? printf("KEY1按下\r\n");

??????????????????????????? if(TaskLED1Handle==NULL)

??????????????????????????? {

?????????????????????????????????? printf("任务1不存在,创建任务1\r\n");

?????????????????????????????????? ?osThreadDef(TaskLED1, StartLED1, osPriorityNormal, 0, 128);

?????????? TaskLED1Handle = osThreadCreate(osThread(TaskLED1), NULL);

????????????????????????????????????????? if(TaskLED1Handle!=NULL)

???????????????????????????????????????????????? printf("任务1创建完成\r\n");

??????????????????????????? }

??????????????????????????? else

??????????????????????????? {

?????????????????????????????????? printf("删除任务1\r\n");

?????????????????????????????????? osThreadTerminate(TaskLED1Handle);

?????????????????????????????????? TaskLED1Handle=NULL;

??????????????????????????? }

???????????????????? }

???????????????????? while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)==GPIO_PIN_RESET);

????????????? }

??? osDelay(10);

? }

TaskLED1Handle是我们生成TaskLED1任务时的最后一个参数,句柄。如果我们要删除该任务,就用删除任务的函数,它的参数就是该任务的句柄osThreadTerminate(TaskLED1Handle);

任务被删除后就句柄TaskLED1Handle就被赋值NULL;如果没有被删除,句柄TaskLED1Handle的值就不会为NULL。这也是为什么我们按下KEY1就可以不断地通过判断句柄的状态来实现任务的创建于删除,KEY2的操作同理。下面是程序烧录完毕后,连接串口助手按下KEY1,KEY2的情况。

文章来源:https://blog.csdn.net/weixin_51374594/article/details/135033291
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