FreeRTOS创建任务函数xTaskCreate

以下内容由AI生成，稍加整理后如下：

需要确认的几个问题：

任务堆栈的最小深度。

FreeRTOSConfig.h

#define configMINIMAL_STACK_SIZE ( ( unsigned short ) 128 )

特权模式是否用来访问被MPU保护的内存。

在 FreeRTOS 中，xTaskCreate函数是动态创建任务的核心 API。它会自动为任务分配所需的内存（包括任务控制块 TCB 和任务堆栈），并将新任务加入到就绪列表中，等待调度器调度。下面这个表格能让你快速抓住其要点。

特性	说明
函数原型	`BaseType_t xTaskCreate( TaskFunction_t pvTaskCode, const char * const pcName, configSTACK_DEPTH_TYPE usStackDepth, void pvParameters, UBaseType_t uxPriority, TaskHandle_t pxCreatedTask )`
功能	动态创建任务，并将其加入就绪列表
内存管理	从 FreeRTOS 管理的堆中动态分配 TCB 和堆栈空间
前提条件	需在 `FreeRTOSConfig.h`中定义 `configSUPPORT_DYNAMIC_ALLOCATION`为 1（通常为默认值）
返回值	成功返回 `pdPASS`；失败返回 `errCOULD_NOT_ALLOCATE_REQUIRED_MEMORY`

💡 参数详解

理解每个参数的含义是正确使用 xTaskCreate的关键：

pvTaskCode (任务函数)

这是指向任务具体实现函数的指针。该函数通常是一个永不返回的无限循环 。其函数名应类似于 void vTaskFunction( void * pvParameters )。
pcName (任务名称)

一个字符串，用于标识任务，主要目的是便于调试和追踪。任务名称的长度不能超过 FreeRTOSConfig.h中 configMAX_TASK_NAME_LEN的定义。
usStackDepth (堆栈深度)

这个参数指定了任务堆栈的深度（字数） ，而不是直接的字节数。实际分配的字节数计算为 usStackDepth * sizeof(StackType_t)。例如，在32位架构中，StackType_t通常是4字节，若 usStackDepth设为100，则会分配400字节的堆栈空间。此参数若设置过小可能导致堆栈溢出。
pvParameters (任务参数)

一个泛型指针（void *），用于在任务创建时向任务函数传递参数。如果不需要传递参数，可以设置为 NULL。需要注意的是，如果传递的是局部变量的地址，必须确保该变量在任务开始执行时仍然有效，因此通常使用静态或全局变量。
uxPriority (任务优先级)

指定任务的优先级，数值越高表示优先级越高。有效的优先级范围是 0（最低优先级，通常是空闲任务优先级）到 (configMAX_PRIORITIES - 1)（最高优先级）。具有MPU（内存保护单元）的系统还可以通过设置 portPRIVILEGE_BIT位来创建特权模式任务（所以特权模式是用来访问MPU保护的内存？）。
pxCreatedTask (任务句柄)

这是一个可选参数，用于回传新创建任务的句柄（TaskHandle_t）。任务句柄类似于该任务的ID，后续可用于引用此任务，例如执行删除任务（vTaskDelete）、更改优先级、通知等操作。如果不需要使用此句柄，可以设置为 NULL。

🔄 返回值与使用示例

返回值 ：任务创建成功后返回 pdPASS。如果创建失败（通常是内存不足无法分配TCB或堆栈空间），则返回 errCOULD_NOT_ALLOCATE_REQUIRED_MEMORY（其值通常为-1）。在实际应用中，检查返回值是一个好习惯。

以下是一个简单的代码示例，演示如何创建两个任务：

复制代码

#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"

// 任务函数声明
void vTask1_Function( void * pvParameters );
void vTask2_Function( void * pvParameters );

// 任务句柄定义
TaskHandle_t xTask1Handle = NULL;
TaskHandle_t xTask2Handle = NULL;

// 主函数中创建任务并启动调度器
int main( void )
{
    // 创建任务1
    if (xTaskCreate( vTask1_Function,   // 任务函数
                     "Task1",           // 任务名
                     100,               // 堆栈深度（字数）
                     NULL,              // 任务参数（此处为NULL）
                     tskIDLE_PRIORITY + 1, // 优先级（高于空闲任务）
                     &xTask1Handle )    // 任务句柄
        != pdPASS) {
        // 任务创建失败处理
        while(1);
    }

    // 创建任务2
    if (xTaskCreate( vTask2_Function, "Task2", 100, NULL, tskIDLE_PRIORITY + 1, &xTask2Handle ) != pdPASS) {
        // 任务创建失败处理
        while(1);
    }

    // 启动FreeRTOS调度器，系统开始运行任务
    vTaskStartScheduler();

    // 调度器正常运行时不会到达这里
    while(1);
}

// 任务1的实现
void vTask1_Function( void * pvParameters )
{
    for( ;; ) // 无限循环
    {
        // 任务1的代码...
        vTaskDelay( pdMS_TO_TICKS( 1000 ) ); // 延时1000毫秒
    }
}

// 任务2的实现
void vTask2_Function( void * pvParameters )
{
    for( ;; )
    {
        // 任务2的代码...
        vTaskDelay( pdMS_TO_TICKS( 500 ) ); // 延时500毫秒
    }
}

⚠️ 关键注意事项

任务函数不返回 ：实现任务的函数必须是一个无限循环，并且不能有返回语句退出循环。
堆栈大小设置 ：务必合理设置 usStackDepth。设置过小会导致堆栈溢出和不可预知的行为；设置过大会浪费内存。可以使用FreeRTOS提供的工具（如 uxTaskGetStackHighWaterMark）来监控堆栈使用情况。
动态内存依赖 ：xTaskCreate依赖于FreeRTOS的内存管理。你需要确保配置文件 FreeRTOSConfig.h中的 configSUPPORT_DYNAMIC_ALLOCATION为1，并且有足够的堆空间。
任务句柄的使用 ：虽然任务句柄是可选的，但建议保存它，以便后续对任务进行操作和管理，例如使用 vTaskDelete(xTaskHandle)删除任务。删除动态创建的任务后，其占用的内存会在空闲任务中被自动释放。
调度器启动 ：创建任务后，**必须调用 vTaskStartScheduler()** 来启动FreeRTOS调度器，否则任务不会被执行。

💎 扩展了解

除了 xTaskCreate，FreeRTOS 还提供了 xTaskCreateStatic用于静态创建任务，这需要应用程序预先为任务的TCB和堆栈分配静态内存，适用于不希望动态分配内存或对内存分配有严格控制的场景。