FreeRTOS（三）

news2025/1/9 14:22:16

第二部分事件组

一、事件组的简介

1、事件

事件是一种实现任务间通信的机制，主要用于实现多任务间的同步，但事件通信只能是事件类型的通信，无数据传输。其实事件组的本质就是一个整数(16/32位)。可以是一个事件发生唤醒一个任务，或者多个事件唤醒一个或多个任务。

2、与队列/信号量的区别：

①信号量/队列当事件发生时只去唤醒一个任务，而事件组可唤醒多个任务，起到一个广播的作用。 ②信号量/队列是一个消耗性资源，即数据读走了就减少，而事件组可以选择清除事件也可以选择保留事件。 ③事件组只能是起到一个同步的作用，并不能传递数据。 ④事件组可以实现多个任务之间的同步，队列/信号量则只能是两个任务之间的同步。

3、事件组

1）整数的位数：如果宏configUSE_16_BIT_TICKs = 0，那么这个整数是32位的，其中⽤低24位来表示事件组，代表24 个事件，剩余8位用于管理事件。如果宏configUSE_16_BIT_TICKs = 1，那么这个整数是16位的，其中⽤低8位来表示事件组，代表8个事件。

2）每⼀位事件的含义由我们自己定义。

3）这些位，值为1表示事件发生了，值为0表示事件没发⽣。

4）⼀个或多个任务、ISR都可以写这些位。

5）⼀个或多个任务可以等待某⼀位、某几个位。

特点

①与信号量不同设置，事件组不会阻塞，多个任务设置同一时间等于设置一次。

②支持事件超时等待机制，等待该事物类型的任务会进行阻塞态

③逻辑与：任务所期望的事件全部发生，任务才能被唤醒

逻辑或：任务所期望的事件只要有任意一个事件发生，任务即可被唤醒。

全局变量的区别

1.全局变量使用在操作系统中存在被多个任务同时读写的风险，则事件组它会直接禁止任务调度来规避风险。 2.使用全局变量需要自己去实现阻塞机制(成本太高)。 3.使用事件组能更方便的实现多任务之间的同步。

二、API函数

接口函数	函数功能
xEventGroupCreate()	动态创建事件组
xEventGroupSetBits()	事件组置位函数
xEventGroupWaitBits()	等待事件函数
EventGroupHandle_t()	事件组结构体

EventGroupHandle_t

xEventGroupCreate

分三步：①为事件组结构体分配内存

②初始化事件组

③初始化等待链表

xEventGroupSetBits()

xEventGroupWaitBits

第三部分软件定时器

一、简介

1、硬、软定时器

硬件定时器：由外部晶振提供时钟，定时精准，精度可以达到微秒级。不仅具有定时功能，还可以输出PWM,输入捕获等高级功能，当时间到达会触发一次中断。

软件定时器：基于一个守护任务，可以被其他中断或优先级比它高的任务打断，且软件定时器的精度是基于系统时钟SysTick的，一般达不到微秒级别。只能用来定时，每当时间到达会执行回调函数。

2、为何使用软件定时器

硬件定时器数量有限，而且使用定时的高级功能一般不会用来定时，但是实际上需要很多定时器来采集数据，上传数据等，所以我们就有了软件定时器，只要内存足够可以创建无数个软件定时器（一个软件定时器只需要一个定时器结构体的内存，还需要两条定时器链表，一个队列）。

软件定时器适合于对定时器精度要求不高的周期性任务

二、API函数

接口函数	函数功能
tmrTimerControl	定时器结构体
xTimerCreate()	创建定时器
xTimerStart()	启动定时器
xTimerStop()	停止定时器
xTimerDelete()	删除定时器

1、tmrTimerControl

（定时器结构体）

（1）定时器周期

单次定时：像闹钟一样只执行一次，时间一到事情做完定时器就停止运行；

周期定时：比如每隔20s触发一次，这就是周期执行。

（2）回调函数

每个定时器都由用户指定一个回调函数（功能由用户自己实现），每当定时器超时，守护任务则会去调用该定时器的回调函数

typedef void (* TimerCallbackFunction_t)( TimerHandle_t xTimer );

（3）定时器的状态

定时器活跃：定时器并不是一被创建就开始定时，与硬件定时器一样需要一个启动的命令(当前任务通过消息队列发送给守护任务)，则定时器才会被挂入定时器链表，则处于活跃态，假设一个定时器是单次定时，在一次定时之后，则定时器会被移出定时器链表，所以判断一个定时器是否在活跃态，就是判断定时器是否在定时器链表中(如果在说明该定时器在参与定时)。