FreeRTOS时间片轮询#

1
#include "stm32f4xx.h"                  // STM32F4系列微控制器头文件
2
#include "freertos.h"                   // FreeRTOS实时操作系统头文件
3
#include "task.h"                       // FreeRTOS任务管理头文件
4
#include "queue.h"                      // FreeRTOS队列管理头文件
5
#include "usart.h"                      // 串口通信头文件
6
#include "delay_dwt.h"
7

8
// 任务配置宏定义
9
#define START_TASK_STACK_SIZE 128       // 启动任务栈大小（字）
10
#define START_TASK_PRIORITY 2           // 启动任务优先级
11

12

13
/**
14
 * @brief LED初始化函数
15
 * 配置GPIOC的Pin13作为LED控制引脚
16
 */
17
void LED_Init(void)
18
{
19
    // 使能GPIOC时钟（AHB1总线）
20
    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOC, ENABLE);
21

22
    // 配置GPIO初始化结构体
23
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
24
  GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
25
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;        // 选择引脚13
26
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;     // 输出模式
27
    GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;    // 推挽输出
28
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // 输出速度50MHz
29
    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;  // 无上拉下拉电阻
30
    GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);            // 初始化GPIOC
31
}
32

33
void Key_Init(void){
34
  RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);
35
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
36
  GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
37
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_15 |  GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1;
38
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;
39
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
40
  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
41
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
42
}
43

44
uint8_t Key_GetNum(void)
45
{
46
  if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0) == 0)
47
  {
48
    vTaskDelay(20);
49
    if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0) == 0){
50
      return 1;
51
    }
52
  }
53
  else if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_1) == 0)
54
  {
55
    vTaskDelay(20);
56
    if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_1) == 0){
57
      return 2;
58
    }
59
  }
60
  else return 0;
61
}
62

63

64

65
// 任务句柄声明（用于引用和管理任务）
66
TaskHandle_t MytaskHandler1;    // 任务1句柄
67
TaskHandle_t MytaskHandler2;    // 任务2句柄
68
TaskHandle_t MytaskHandler3;    // 任务3句柄
69
TaskHandle_t StarttaskHandler;  // 启动任务句柄
70

71
/**
72
 * @brief 任务1函数
73
 * 功能：每500个时钟节拍打印"Task1 running"
74
 * @param arg 任务参数（未使用）
75
 */
76
void Task1(void * arg){
77
    while(1){
78
        taskENTER_CRITICAL();    // 进入临界区（禁用中断），保护串口输出
79
        printf("Task1 running:\r\n");
80
        taskEXIT_CRITICAL();     // 退出临界区（启用中断）
81
        Delay_ms(10);
82
    }
83
}
84

85
/**
86
 * @brief 任务2函数
87
 * 功能：每500个时钟节拍打印"Task2 running"
88
 * @param arg 任务参数（未使用）
89
 */
90
void Task2(void * arg){
91
    while(1){
92
        taskENTER_CRITICAL();    // 进入临界区
93
        printf("Task2 running:\r\n");
94
        taskEXIT_CRITICAL();     // 退出临界区
95
        Delay_ms(10);
96
    }
97
}
98

99

100
/**
101
 * @brief 启动任务函数
102
 * 功能：创建其他三个任务后自行删除
103
 * @param arg 任务参数（未使用）
104
 */
105
void Starttask(void * arg){
106
    // 进入临界区保护串口输出
107
    taskENTER_CRITICAL();
108
    printf("Starttask running\r\n");  // 打印启动任务运行信息
109
    taskEXIT_CRITICAL();
110

111
    // 使用动态内存分配方式创建任务1
112
    xTaskCreate(Task1,                        // 任务函数指针
113
               "MyFirstTask",                 // 任务名称（用于调试）
114
               START_TASK_STACK_SIZE,         // 栈大小（字）
115
               NULL,                          // 传递给任务的参数
116
               START_TASK_PRIORITY,           // 任务优先级
117
               &MytaskHandler1);              // 任务句柄指针
118

119
    // 使用动态内存分配方式创建任务2
120
    xTaskCreate(Task2,
121
               "MySecondTask",
122
               START_TASK_STACK_SIZE,
123
               NULL,
124
               START_TASK_PRIORITY,
125
               &MytaskHandler2);
126

127
    // 删除当前任务（启动任务），释放其占用的资源
128
    vTaskDelete(NULL);
129
}
130

131
/**
132
 * @brief 主函数
133
 * 程序入口点，初始化硬件并启动RTOS调度器
134
 */
135
int main(void)
136
{
137
  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4);
138
    LED_Init();                     // 初始化LED GPIO引脚
139
  Key_Init();
140
    Usart1_Init(115200);            // 初始化串口1，波特率115200
141
    DWT_Init();
142

143
    // 创建启动任务（使用动态内存分配）
144
    xTaskCreate(Starttask,                  // 任务函数指针
145
               "StartTask",                 // 任务名称
146
               START_TASK_STACK_SIZE,       // 栈大小
147
               NULL,                        // 任务参数
148
               START_TASK_PRIORITY,         // 任务优先级
149
               &StarttaskHandler);          // 任务句柄
150

151
    // 启动FreeRTOS调度器（程序将在此处开始运行任务）
152
    vTaskStartScheduler();
153

154
    // 正常情况下，调度器启动后不会执行到这里
155
    // 如果调度器启动失败，程序将在此处循环
156
    while (1)
157
    {
158
        // 空循环，用于处理调度器启动失败的情况
159
    }
160
}