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最基本的示例项目,涉及到创建一个简单的任务,用于控制LED的闪烁。这个项目会教你如何初始化FreeRTOS并创建任务。
- #include "FreeRTOS.h"
- #include "task.h"
- #define LED_PIN (某个GPIO引脚)
-
- void vBlinkTask(void *pvParameters) {
- while(1) {
- // Toggle LED状态
- gpio_set_level(LED_PIN, !gpio_get_level(LED_PIN));
-
- // 500毫秒延时
- vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(500));
- }
- }
-
- int main(void) {
- // 初始化硬件
- gpio_set_direction(LED_PIN, GPIO_MODE_OUTPUT);
-
- // 创建闪烁LED的任务
- xTaskCreate(vBlinkTask, "BlinkTask", configMINIMAL_STACK_SIZE, NULL, tskIDLE_PRIORITY+1, NULL);
-
- // 启动调度器
- vTaskStartScheduler();
-
- // 如果执行到这里,那么会有问题
- for( ;; );
- }

创建两个任务,使用队列来在它们之间传递消息。这个项目可以帮助你理解FreeRTOS中的任务同步和通信机制。
- #include "FreeRTOS.h"
- #include "task.h"
- #include "queue.h"
-
- QueueHandle_t xQueue;
-
- void vSenderTask(void *pvParameters) {
- int32_t lValueToSend = 0;
- while(1) {
- // 发送一个值到队列中
- xQueueSend(xQueue, &lValueToSend, 0);
- lValueToSend++;
-
- // 间隔一秒
- vTaskDelay(1000 / portTICK_PERIOD_MS);
- }
- }
-
- void vReceiverTask(void *pvParameters) {
- int32_t lReceivedValue;
- while(1) {
- // 从队列中接收数据
- if(xQueueReceive(xQueue, &lReceivedValue, portMAX_DELAY)) {
- // 成功接收到数据,lReceivedValue有新值
- }
- }
- }
-
- int main(void) {
- // 创建队列,长度为1,数据大小为int32_t
- xQueue = xQueueCreate(1, sizeof(int32_t));
-
- // 创建两个任务
- xTaskCreate(vSenderTask, "SenderTask", 1000, NULL, 1, NULL);
- xTaskCreate(vReceiverTask, "ReceiverTask", 1000, NULL, 1, NULL);
-
- // 启动调度器
- vTaskStartScheduler();
-
- return 0;
- }

创建多个任务,包括周期性任务和响应外部事件(如按钮按下)的任务。这有助于你学习任务优先级和调度。
- #include "FreeRTOS.h"
- #include "task.h"
-
- void vTaskFunction(void *pvParameters) {
- for (;;) {
- // 任务具体的代码
-
- vTaskDelay(一个时间周期);
- }
- }
-
- int main(void) {
- xTaskCreate(vTaskFunction, "Task1", configMINIMAL_STACK_SIZE, NULL, 1, NULL);
- xTaskCreate(vTaskFunction, "Task2", configMINIMAL_STACK_SIZE, NULL, 2, NULL);
-
- vTaskStartScheduler();
-
- return 0;
- }

用一个或多个任务来模拟资源(如串口)的访问,并使用信号量来同步对该资源的访问。
- #include "FreeRTOS.h"
- #include "semphr.h"
-
- SemaphoreHandle_t xSemaphore;
-
- void vTaskFunction(void *pvParameters) {
- for (;;) {
- // 获取信号量
- if (xSemaphoreTake(xSemaphore, portMAX_DELAY) == pdTRUE) {
- // 访问资源
-
- // 释放信号量
- xSemaphoreGive(xSemaphore);
- }
- }
- }
-
- int main(void) {
- xSemaphore = xSemaphoreCreateMutex();
- xTaskCreate(vTaskFunction, "Task1", configMINIMAL_STACK_SIZE, NULL, 1, NULL);
- xTaskCreate(vTaskFunction, "Task2", configMINIMAL_STACK_SIZE, NULL, 1, NULL);
-
- vTaskStartScheduler();
-
- return 0;
- }

创建任务来模拟温度传感器的读取,并通过队列将数据发送给数据处理任务。
- #include "FreeRTOS.h"
- #include "queue.h"
-
- QueueHandle_t xQueue;
-
- void vSensorTask(void *pvParameters) {
- float temperature;
-
- for (;;) {
- // 模拟读取温度传感器数据
- temperature = getTemperature();
-
- // 将数据放入队列
- xQueueSend(xQueue, &temperature, portMAX_DELAY);
- }
- }
-
- int main(void) {
- xQueue = xQueueCreate(10, sizeof(float));
-
- xTaskCreate(vSensorTask, "SensorTask", configMINIMAL_STACK_SIZE, NULL, 2, NULL);
-
- vTaskStartScheduler();
-
- return 0;
- }

学习和实践FreeRTOS的内存分配和释放,理解不同内存管理方案的使用。
- #include "FreeRTOS.h"
- #include "task.h"
-
- // 声明两个任务的函数原型
- void vProducerTask(void *pvParameters);
- void vConsumerTask(void *pvParameters);
-
- // 定义全局队列句柄
- QueueHandle_t xQueue;
-
- int main(void) {
- // 创建一个队列,能够存储10个int类型的指针
- xQueue = xQueueCreate(10, sizeof(int *));
-
- if (xQueue != NULL) {
- // 创建任务
- xTaskCreate(vProducerTask, "Producer", configMINIMAL_STACK_SIZE, NULL, 1, NULL);
- xTaskCreate(vConsumerTask, "Consumer", configMINIMAL_STACK_SIZE, NULL, 1, NULL);
-
- // 启动调度器
- vTaskStartScheduler();
- }
-
- // 在这里应该永远执行不到
- for (;;);
- }
-
- void vProducerTask(void *pvParameters) {
- int *piValue;
- while (1) {
- // 动态分配内存
- piValue = (int *) pvPortMalloc(sizeof(int));
-
- if (piValue != NULL) {
- // 在分配的内存中存储数值
- *piValue = rand() % 100;
-
- // 将内存指针发送到队列
- if(xQueueSend(xQueue, &piValue, portMAX_DELAY) != pdPASS) {
- // 如果发送失败则释放内存
- vPortFree(piValue);
- }
- }
-
- // 模拟生产者速率
- vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000));
- }
- }
-
- void vConsumerTask(void *pvParameters) {
- int *piValue;
- while (1) {
- if (xQueueReceive(xQueue, &piValue, portMAX_DELAY) == pdPASS) {
- // 从队列中接收到内存指针, 处理数据
- processValue(*piValue);
-
- // 释放内存
- vPortFree(piValue);
- }
- }
- }
-
- void processValue(int value) {
- // 在这里实现数据处理
- }

配置和使用FreeRTOS的软件定时器,进行周期性任务的调度。
- #include "FreeRTOS.h"
- #include "timers.h"
-
- // 定时器的回调函数
- void vTimerCallback(TimerHandle_t xTimer);
-
- int main(void) {
- // 初始化硬件,根据具体平台进行相应初始化,例如GPIO、中断等。
-
- // 创建定时器
- TimerHandle_t xExampleTimer;
-
- // 定时器的ID,没有特殊用途时可以设置为NULL
- const uint32_t timerID = 0;
-
- // 创建软件定时器,设置定时500毫秒, 自动重载,timerID为定时器ID,vTimerCallback为回调函数
- xExampleTimer = xTimerCreate("Timer", pdMS_TO_TICKS(500), pdTRUE, (void *)timerID, vTimerCallback);
-
- // 启动定时器,定时器会在启动后的500毫秒后执行回调函数。0表示不等待命令发送到定时器命令队列。
- if (xExampleTimer != NULL) {
- xTimerStart(xExampleTimer, 0);
- }
-
- // 启动调度器,开始执行任务
- vTaskStartScheduler();
-
- // 如果程序执行到这里,那么可能是因为内存不足导致调度器无法启动。
- for (;;);
-
- return 0;
- }
-
- // 定义回调函数
- void vTimerCallback(TimerHandle_t xTimer) {
- // 这里执行定时器到期时需要执行的代码
- // 比如Toggle一个LED的状态、读取传感器数据、或要发送一个心跳消息等。
-
- // TimerHandle_t可以用来获取定时器的ID
- uint32_t timerID = (uint32_t) pvTimerGetTimerID(xTimer);
-
- // 根据timerID进行相应的处理,若timerID没有用到,则可以忽略
- }

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