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嵌入式实时系统 --FreeRTOS 1、FreeRTOS简介 FreeRTOS是一个嵌入式系统使用的开源实时系统。 FreeRTOS小巧，简单，易用。能支持许多不同硬件 架构以及交叉编译器。 此系统可以免费进行商业应用，被大量公司与科研公司用于嵌入式产品的开发。 支持的处理器架构：ARM7,ARM9,COLTEX-m3、AVR、PIC等。 1、FreeRTOS简介 嵌入式系统： 一个专门设计用来做一些简单事情的计算机系统，如电视遥控器，车载GPS，电子手表，或者起搏器这类。嵌入式系统比通用计算机系统更小更慢，通常也更便宜。 如：低端：一个运行速度为25MHz的8位CPU， 几KB的内存。 高端：一个运行速度为750MHz的32位 CPU，一个GB左右的内存，和几个GB的闪存。 1、FreeRTOS简介 实时（RT） 软实时：按照任务的优先级，尽可能快地完成操作即可 。 硬实时：硬实时要求在规定的时间内必须完成操作 。 1、FreeRTOS简介 系统基本架构 其代码可以分解为三个主要区块： 任务 通讯 硬件接口 ●任务：大约50%的FreeRTOS的核心代码 1、FreeRTOS简介 ●通讯：大约40%的FreeRTOS核心代码是用来处理通讯的。任务和中断使用队列互相发送数据，并且使用信号灯和互斥来发送临界资源的使用情况。 ●硬件接口：大约有6%的FreeRTOS的核心代码，在硬件无关的FreeRTOS内核与硬件相关的代码间扮演着垫片的角色。 2、任务简介 2.1任务函数 任务是由C语言函数实现的。任务函数其必须返回void， 而且带有一个void指针参数。其函数原型参见程序清单1。 void ATaskFunction( void *pvParameters ); 程序清单1 任务函数原型 2.1任务函数 注意事项： FreeRTOS 任务不允许以任何方式从实现函数中返回——它们绝不能有一条”return”语句，也不能执行到函数末尾。如果一个任务不再需要，可以显式地将其删除 （void vTaskDelete( xTaskHandlepxTaskToDelete );）。 2.1任务函数 创建任务： 创建任务使用FreeRTOS的API函数xTaskCreate()。 程序清单2 2.1任务函数 参数介绍 ： pvTaskCode 一个指向任务的实现函数的指针(效果上仅仅是函数 名)。 pcName 具有描述性的任务名。这个参数不会被FreeRTOS使用。其只是单 纯地用于辅助调试。usStackDepth 当任务创建时，内核会分为每个任务分配属于任务自己的唯一状态。 usStackDepth值用于告诉内核为它分配多大的栈空间。 这个值指定的是栈空间可以保存多少个字(word)，而不是多少个字 节(byte)。比如说，如果是32位宽的栈空间，传入的usStackDepth 值为100，则将会分配400字节的栈空间(100 * 4bytes)。 。 参数： pvParameters 任务函数接受一个指向void的指针(void*)。 pvParameters的值即是传递到任务中的值。 uxPriority 指定任务执行的优先级。优先级的取值范围可以从最低优先级0到最高优先级(configMAX_PRIORITIES – 1)。 configMAX_PRIORITIES 是一个由用户定义的常量。 pxCreatedTask 用于传出任务的句柄。这个句柄将在API调用中对该创建出来的任务进行引用，比如改变任务优先级，或者删除任务。如果应用程序中不会用到这个任务的句柄，则pxCreatedTask可以 被设为NULL 返回值 有两个可能的返回值： 1.pdTRUE 表明任务创建成功。 2.errCOULD_NOT_ALLOCATE_REQUIRED_MEMORY 由于内存堆空间不足，FreeRTOS无法分配足够的空间来保存任务结构数据和任务栈，因此无法创建任务。 第五章将提供更多有关内存管理方面的信息。 2.1任务函数 例1. 创建任务 本例演示了创建并启动两个任务的必要步骤。 两个任务内容： 周期性地打印输出字符串。 两者在创建时指定了相同的优先级。 任务一：周期性输出: Task 1 is running\r\n 任务二：周期性输出: Task 2 is running\r\n main()函数：简单地创建这两个任务