使用FreeRTOS搭建工程项目（一）

一、freamework框架的设计

做软件框架，实际上就是定义规范，解耦代码，目的，无非是这几个：

●方便复用：代码写了，以后还能用

●定位问题：机器bug，代码bug，容易找到具体模块查出问题。

●代码好改：按照规范写的代码，修改接口时，一下子就搞定了。

●兜底管理：如果你是管理层，小弟跑了，马上能够接手工作。

二、基础学习

a.freertos的配置

配置文件是FreeRTOSConfig.h，打开这个文件，我们有以下关键点需要配置

//CPU工作频率 SWM320RET7经过倍频后，工作在110592000 Hz

#define configCPU_CLOCK_HZ            ( ( unsigned long ) 110592000 )        

//系统滴答，1秒钟产生多少次系统滴答 没有别的需求，设置1000即可

#define configTICK_RATE_HZ            ( ( TickType_t ) 1000 )

//配置堆大小，SWM320RET7拥有128KB大小的SRAM，80KB拿出来给freertos管理。

#define configTOTAL_HEAP_SIZE        ( ( size_t ) ( 80 * 1024 ) )

b.如何创建freertos任务

以task_start为例：

//静态分配一个任务句柄
static TaskHandle_t TaskHandle_start;

//任务入口函数,相当于main函数
void task_start_entry(void *arg)
{
    printf("%s\r\n",__FUNCTION__);
    while(1)
    {

    }
}

//创建任务函数
void create_task_of_start( void )
{    
    //创建任务
    xTaskCreate( task_start_entry, (const char *)"start", 128, NULL, 2, &TaskHandle_start );
}

c.获取系统滴答

uint32_t tick = xTaskGetTickCount();

d.任务延时函数

vTaskDelay( 1000 );    //延时1000个滴答

也可以用系统自带的宏pdMS_TO_TICKS( xTimeInMs)，将ms转化为tick，

vTaskDelay( pdMS_TO_TICKS( 1000 ) );    //延时1000ms

​ 我们裸机下的delay()函数，是阻塞的，也就是说，在延时过程中，main()函数是在空转的；

​ 而在freertos中，延时函数vTaskDelay，不单单能实现延时，还会释放CPU资源。

​ 在释放CPU资源后，系统便会马上进行调度，若有就绪任务，会切换到其他就绪任务执行。

再次重复说明一遍：延时函数vTaskDelay，不单单能实现延时，还会释放CPU资源，触发系统调度

e.互斥量解决打印紊乱问题

互斥量，又称互斥信号量，本质上是信号量，是一种特殊的二值信号量。用于对临界资源的独立式处理，我一般称之为锁。

​ 因为任何时刻，互斥量只有两种状态，开锁和闭锁。

​ 举个例子说明一下：

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例子1:

​ □ A同学正在使用电饭锅，正在煮绿豆汤

​ □ B同学不管谁在用电饭锅，往里面扔自己的米饭。

​ □ 结果：就是A同学和B同学都得不到自己想要的食物。

​ □ 这种情况，不合理，我们应该定一些规则，让2位同学都能用电饭锅煮好食物。

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例子2:

​ □ A同学正在使用电饭锅，正在煮绿豆汤

​ □ B同学想用电饭锅煮米饭，看到有人在用典范锅，等待电饭锅空闲

​ □ 等电饭锅空闲下来了，B同学才用电饭锅煮米饭。

​ □ 结果：A同学可以煮好绿豆汤，B同学可以煮好米饭。

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​ 例子1和例子2的差别是，添加了规则，必须等别人用完电饭锅，才使用。

​ 而互斥量，就是用于规则限制的，在多个任务都需要访问互斥资源( 电饭锅 )的时候，都需要先获取锁，操作系统会根据锁的状态，来决定你是否能够正常获取锁：

​ □ 如果你能够成功获取锁，说明资源资源成功被你占用了，你使用完资源后，需要释放锁。

​ □ 如果没能成功获取锁，说明资源被别的任务占用了，需要等待别人释放锁。

首先要在FreeRTOSConfig.h添加一行代码，开启互斥量功能：

#define configUSE_MUTEXES 1

​ 否则会编译报错，找不到互斥量相关函数。

​ 示例代码：

#include "semphr.h"        

static SemaphoreHandle_t cslock;    //保存锁对象

static int flag_init = 0;            //描述锁是否已经初始化了

//初始化锁
void cslock_init(void)
{
    if( flag_init == 1 ) return;
    cslock = xSemaphoreCreateMutex();
    if( cslock == NULL )
    {//说明不成功
        printf( "err:%s\r\n",__func__ );
        while(1);
    }
    flag_init = 1;
}

//获取锁
void cslock_get(void)
{
    if( flag_init == 0 ) return;

    //获取cslock，最多等待100个tick，超时，则返回错误；成功，返回TRUE
    int ret = xSemaphoreTake( cslock,0xFFFFFFFF );
    if( ret == pdTRUE )
    {//说明，成功获取了

    }
    else
    {//失败

    }
}

//释放锁
void cslock_free(void)
{
    if( flag_init == 0 ) return;
    xSemaphoreGive( cslock );
}

//实现自己的打印函数
void myprintf( char* format, ... )
{
    if( flag_init == 0 ) return;

    char buf[256];        //最大可以打印的字符串长度

    va_list v_args;
    va_start( v_args,format );
    (void)vsnprintf( buf,sizeof(buf),format,v_args );

    va_end( v_args );

    //获取锁
    cslock_get();
    //使用互斥资源,因为printf最终调用到uart,指向同一个硬件资源，好几个任务同时使用，是不行的。
    printf("%s",buf);
    //释放锁
    cslock_free();
}