FreeRTOS的学习

1.动态创建任务函数

  BaseType_t xTaskCreate
(
TaskFunction_t pxTaskCode, /* 指向任务函数的指针 */
const char * const pcName, /* 任务名字，最大长度
configMAX_TASK_NAME_LEN */
const configSTACK_DEPTH_TYPE usStackDepth, /* 任务堆栈大小，默认单位
4 字节 */
void * const pvParameters, /* 传递给任务函数的参数
*/
UBaseType_t uxPriority, /* 任务优先级，范围：0 ~
configMAX_PRIORITIES - 1 */
TaskHandle_t * const pxCreatedTask /* 任务句柄，就是任务的任
务控制块 */
)
返回值说明如下：
 pdPASS：任务创建成功。
 errCOULD_NOT_ALLOCATE_REQUIRED_MEMORY：任务创建失败。

2.删除任务

void vTaskDelete( TaskHandle_t xTaskToDelete )

2.1参数说明：xTaskToDelete 待删除任务的任务句柄。当传入的参数为 NULL，则代表删除任务自身（当前正在运行的任务）。

3.延迟函数

vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(300));

4.队列

头文件

 #include "queue.h"

队列生命周期

`xQueueCreate` — 创建队列

 QueueHandle_t xQueueCreate(UBaseType_t uxQueueLength, UBaseType_t uxItemSize);

参数	含义
`uxQueueLength`	队列最大元素个数
`uxItemSize`	每个元素的大小（字节）
返回值	成功 → 队列句柄失败 → NULL

示例：

 QueueHandle_t xKeyQueue;
 
 // 存储 10 个 uint8_t 的队列
 xKeyQueue = xQueueCreate(10, sizeof(uint8_t));
 // 或 xQueueCreate(10, 1);

`vQueueDelete` — 删除队列

 void vQueueDelete(QueueHandle_t xQueue);

发送（入队）

`xQueueSend` — 任务中发送

 BaseType_t xQueueSend(QueueHandle_t xQueue, const void *pvItemToQueue, TickType_t xTicksToWait);

参数	含义
`xQueue`	队列句柄
`pvItemToQueue`	指向要发送的数据的指针（复制数据，非引用）
`xTicksToWait`	队列满时的等待时间
返回值	`pdPASS` → 成功；`errQUEUE_FULL` → 失败

`xQueueSendFromISR` — 中断中发送

 BaseType_t xQueueSendFromISR(QueueHandle_t xQueue, const void *pvItemToQueue, BaseType_t *pxHigherPriorityTaskWoken);

参数	含义
`xQueue`	队列句柄
`pvItemToQueue`	指向要发送的数据
`pxHigherPriorityTaskWoken`	传 NULL 或 `BaseType_t` 变量地址
返回值	`pdPASS` / `errQUEUE_FULL`

⚠️ 只能在 ISR 中调用，否则死锁。

接收（出队）

`xQueueReceive` — 任务中接收

 BaseType_t xQueueReceive(QueueHandle_t xQueue, void *pvBuffer, TickType_t xTicksToWait);

参数	含义
`xQueue`	队列句柄
`pvBuffer`	接收缓冲区指针（队列数据会复制到这里）
`xTicksToWait`	队列空时的等待时间
返回值	`pdPASS` → 成功；`pdFALSE` → 超时/失败

`xQueueReceiveFromISR` — 中断中接收

 BaseType_t xQueueReceiveFromISR(QueueHandle_t xQueue, void *pvBuffer, BaseType_t *pxHigherPriorityTaskWoken);

5.临界区

作用：临界区是一段必须原子执行的代码、不能被任务切换打断、不能被中断打断

taskENTER_CRITICAL(); /* 进入临界区 */
taskEXIT_CRITICAL(); /* 退出临界区 */

6.信号量

创建信号量

创建二值型号量

SemaphoreHandle_t xSemaphoreCreateBinary(void);

创建计数信号量

SemaphoreHandle_t xSemaphoreCreateCounting(
    UBaseType_t uxMaxCount,      // 最大计数值
    UBaseType_t uxInitialCount   // 初始计数值
);

//中断里
BaseType_t xSemaphoreTakeFromISR(
    SemaphoreHandle_t xSemaphore,
    BaseType_t *pxHigherPriorityTaskWoken
);

获取(take)信号量

BaseType_t xSemaphoreTake(
    SemaphoreHandle_t xSemaphore,  // 信号量句柄
    TickType_t xTicksToWait        // 等待时间（单位: tick）
);

参数 `xTicksToWait` 填法

填值	含义	典型使用场景
`portMAX_DELAY`	无限等待，直到获取到信号量	任务同步，信号量一定会来的场景
`0`	不等待，立即返回	轮询检查资源是否可用，不可用就做其他事
`pdMS_TO_TICKS(100)`	等 100ms，超时返回	带超时的资源获取，避免死锁
`pdMS_TO_TICKS(5000)`	等 5 秒，超时返回	等待外设回应，超时报错

释放(give)信号量

BaseType_t xSemaphoreGive(SemaphoreHandle_t xSemaphore);
返回值 pdPASS（成功）或 pdFAIL(失败）

// 中断
BaseType_t xSemaphoreGiveFromISR(
    SemaphoreHandle_t xSemaphore,
    BaseType_t *pxHigherPriorityTaskWoken
);

7.事件组

7.1 创建事件标记组

 EventGroupHandle_t xEventGroupCreate(void);

项目	说明
参数	无
返回值	成功 → 非 NULL 句柄；失败 → NULL（堆不足）
初始值	所有位为 0

7.2 设置事件位（Set Bits）

 EventBits_t xEventGroupSetBits(
     EventGroupHandle_t xEventGroup,  // 事件组句柄
     const EventBits_t uxBitsToSet    // 要设置的位掩码
 );

//=========================================================
// 例子
#define BIT_CONNECTED   (1 << 0)   // 连接成功
#define BIT_DATA_READY  (1 << 1)   // 数据就绪
#define BIT_TIMEOUT     (1 << 2)   // 超时

// 设置 data_ready 位
xEventGroupSetBits(xEG, BIT_DATA_READY);

// 同时设置多个位
xEventGroupSetBits(xEG, BIT_DATA_READY | BIT_TIMEOUT);
//=========================================================

参数 `uxBitsToSet` 填法

写法	含义
`0x01` 或 `(1 << 0)`	设置 bit 0
`(1 << 3)`	设置 bit 3
`0x05` 即 `(1 << 0) \| (1 << 2)`	同时设置 bit 0 和 bit 2

7.3 等待事件位（Wait Bits）

 EventBits_t xEventGroupWaitBits(
     EventGroupHandle_t xEventGroup,    // 事件组句柄
     const EventBits_t uxBitsToWaitFor,  // 等待哪些位
     const BaseType_t xClearOnExit,      // 满足条件后是否自动清位
     const BaseType_t xWaitForAllBits,   // TRUE=AND模式 / FALSE=OR模式
     TickType_t xTicksToWait             // 超时（tick）
 );

参数填法详解

参数	填 `pdTRUE`	填 `pdFALSE`
`xClearOnExit`	条件满足时，自动清除 `uxBitsToWaitFor` 指定的位	不清除，其他任务也可以读到
`xWaitForAllBits`	AND 模式：所有指定位都置 1 才唤醒	OR 模式：任意指定位置 1 就唤醒
`xTicksToWait`	同信号量：`portMAX_DELAY` 无限等 / `0` 不等 / `pdMS_TO_TICKS(n)` 超时

8. 任务通知

8.1代替二值信号量

发通知不带数值

// 方式 A：通知值 +1（最快的用法，只能发信号不能带值）

xTaskNotifyGive(xTask);                   // 任务中调用

xTaskNotifyGiveFromISR(xTask, &xWoken);   // ISR 中调用

接收通知不带数值

// 方式 A：取走通知值（减1或归零），返回旧值——适合当信号量
uint32_t ulTaskNotifyTake(xClearOnExit, xTicksToWait);

8.2代替计数信号量

// 作为生产者
 xTaskNotifyGive(xConsumer);

// 消费者
ulTaskNotifyTake(pdFALSE, xTicksToWait);
pdTRUE
清零模式（像二进制信号量）
pdFALSE
递减模式（像计数信号量 ✅）

8.3 代替事件标志组

#define EVENT_A  (1 << 0)
#define EVENT_B  (1 << 1)

xTaskNotify(
    xConsumer,
    EVENT_A | EVENT_B,
    eSetBits
);

    xTaskNotifyWait(
            0x00000000,     // ulBitsClearOnEntry: 进去时不清任何位（保留已有的事件）
            0xFFFFFFFF,     // ulBitsClearOnExit:  退出时清除所有位（消费完，下次重新累积）
            &val,           // 收到的通知值放在这
            portMAX_DELAY); // 一直等

        // 判断 val 里哪些 bit 被置位了
        if (val & EVT_UART)   vProcessUART();
        if (val & EVT_BUTTON) vProcessButton();
        if (val & EVT_TIMER)  vProcessTimer();
    }

//=================================================

BaseType_t xTaskNotifyWait(

    uint32_t   ulBitsClearOnEntry,  // 进入时：清除通知值的哪些位

    uint32_t   ulBitsClearOnExit,   // 退出时：清除通知值的哪些位

    uint32_t   *pulValue,           // 传出：通知值的副本

    TickType_t xTicksToWait         // 最多等多久

);

参数	含义
`ulBitsClearOnEntry`	进入函数时，通知值中哪些位要清 0。通常设 `0`（不清旧值）或 `0xFFFFFFFF`（抛弃旧值）
`ulBitsClearOnExit`	退出函数时，通知值中哪些位要清 0。通常设 `0xFFFFFFFF`（消费完，重新累积）或 `你本次处理了的位`
`pulValue`	传出参数，收到通知后通知值的副本（不管出口清了什么，你拿到的都是清位前的快照）
`xTicksToWait`	同 `ulTaskNotifyTake`

场景	Entry	Exit	效果
一次性处理所有事件	`0`	`0xFFFFFFFF`	退出时通知值全清，重新累积
分批处理不同事件	`0`	`本次消费的位`	只清已处理的，没处理的保留
抛弃旧值重头开始	`0xFFFFFFFF`	`0`	进去就清旧值，只关心新事件

拿不准就选第一种 (0, 0xFFFFFFFF)——醒来处理全部，简单可靠。

8.4 代替单值队列（邮箱）用

   xTaskNotify(xDisplayTask, reading, eSetValueWithOverwrite);
//eSetValueWithOverwrite：覆盖模式：不管对方有没有未读数据，直接覆盖

 xTaskNotifyWait(0xFFFFFFFF, 0xFFFFFFFF, &val, portMAX_DELAY);
// 第一个：0xFFFFFFFF清除旧的通知值 确保这次只接收“新来的”
// 第二个：0xFFFFFFFF：我已经消费了这个数据后清除

1.动态创建任务函数

2.删除任务

3.延迟函数

4.队列

头文件

队列生命周期

xQueueCreate — 创建队列

vQueueDelete — 删除队列

发送（入队）

xQueueSend — 任务中发送

xQueueSendFromISR — 中断中发送

接收（出队）

xQueueReceive — 任务中接收

xQueueReceiveFromISR — 中断中接收

5.临界区

作用：临界区是一段必须原子执行的代码、不能被任务切换打断、不能被中断打断

6.信号量

创建信号量

创建二值型号量

创建计数信号量

获取(take)信号量

参数 xTicksToWait 填法

释放(give)信号量

7.事件组

7.1 创建事件标记组

7.2 设置事件位（Set Bits）

参数 uxBitsToSet 填法

7.3 等待事件位（Wait Bits）

参数填法详解

8. 任务通知

8.1代替二值信号量

发通知不带数值

接收通知不带数值

8.2代替计数信号量

8.3 代替事件标志组

8.4 代替单值队列（邮箱）用

`xQueueCreate` — 创建队列

`vQueueDelete` — 删除队列

`xQueueSend` — 任务中发送

`xQueueSendFromISR` — 中断中发送

`xQueueReceive` — 任务中接收

`xQueueReceiveFromISR` — 中断中接收

参数 `xTicksToWait` 填法

参数 `uxBitsToSet` 填法