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RTOS中任务的创建与删除

作者：菜鸟追梦旅行 | 2024-04-10 10:04:40

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RTOS中任务的创建与删除

我们在stm32f103c8t6单片机上验证RTOS中任务的创建与删除，利用stm32cube进行RTOS的配置。裸机的时钟源默认是 SysTick，但是开启 FreeRTOS 后，FreeRTOS会占用 SysTick （用来生成1ms 定时，用于任务调度），所以我们开启TIM2当做裸机的时钟源，为其他总线提供另外的时钟源。

验证的功能比较简单，选择V1 版本的内核完全够用。

一、验证的思路以及需要使用的函数

1.验证思路

创建 4 个任务：taskLED1，taskLED2，taskKEY1，taskKEY2。

任务要求如下：

taskLED1：间隔 500ms 闪烁 LED1；

taskLED2：间隔 1000ms 闪烁 LED2；

taskKEY1：如果 taskLED1 存在，则按下 KEY1 后删除 taskLED1 ，否则创建 taskLED1 ； taskKEY2：如果 taskLED2 正常运行，则按下 KEY2 后挂起 taskLED2 ，否则恢复 taskLED2。

2.需要用到的函数

xTaskCreate()；动态方式创建任务

vTaskDelete()；删除任务

osThreadSuspend(TaskLED2Handle);挂起函数, 指定任务进行挂起，挂起后这个任务将不被执行

osThreadResume(TaskLED2Handle);恢复函数, 可以将这个任务从挂起态恢复

xTaskCreate 函数原型

pvTaskCode：指向任务函数的指针，任务必须实现为永不返回（即连续循环）；

pcName：任务的名字，主要是用来调试，默认情况下最大长度是16；

pvParameters：指定的任务栈的大小；

pvParameters：传递任务函数的参数；

uxPriority：任务优先级，数值越大，优先级越大；

pxCreatedTask：用于返回已创建任务的句柄可以被引用。

vTaskDelete 函数原型

void vTaskDelete(TaskHandle_t xTaskToDelete);

只需将待删除的任务句柄传入该函数，即可将该任务删除。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）。

二、stm32cube的配置

SYS

RCC

GPIO

PA0对应按键1，PA1对应按键2；PB8对应LED1,PB9对应LED2

RTOS

在Tasks and Queues中配置我们的四个任务

其实就是相当于stm32cube帮我们调用了并封装了xTaskCreate()函数。

四个任务的名字分别是

TaskLED1.TaskLED2,TaskKEY1,TaskKEY2;

四个任务的入口函数名字分别是

StartLED1,StartLED2,StartKEY1,StartKEY2;

其余配置相同，如下图

三、代码部分

usart.c

加入

#include "stdio.h"

int fputc(int ch, FILE *f)

{     

       unsigned char temp[1]={ch};

       HAL_UART_Transmit(&huart1,temp,1,0xffff); 

       return ch;

}

同时打开“魔术棒”，勾选Use MicroLIB,点击OK。这样就可以进行串口打印了。

freertos.c

#include "FreeRTOS.h"

#include "task.h"

#include "main.h"

#include "cmsis_os.h"

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN Includes */

#include "stdio.h"

/* USER CODE END Includes */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PTD */

/* USER CODE END PTD */

/* Private define ------------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PD */

/* USER CODE END PD */

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PM */

/* USER CODE END PM */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN Variables */

/* USER CODE END Variables */

osThreadId TaskLED1Handle;

osThreadId TaskLED2Handle;

osThreadId TaskKEY1Handle;

osThreadId TaskKEY2Handle;

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN FunctionPrototypes */

/* USER CODE END FunctionPrototypes */

void StartLED1(void const * argument);

void StartLED2(void const * argument);

void StartKEY1(void const * argument);

void StartKEY2(void const * argument);

void MX_FREERTOS_Init(void); /* (MISRA C 2004 rule 8.1) */

/* GetIdleTaskMemory prototype (linked to static allocation support) */

void vApplicationGetIdleTaskMemory( StaticTask_t **ppxIdleTaskTCBBuffer, StackType_t **ppxIdleTaskStackBuffer, uint32_t *pulIdleTaskStackSize );

/* USER CODE BEGIN GET_IDLE_TASK_MEMORY */

static StaticTask_t xIdleTaskTCBBuffer;

static StackType_t xIdleStack[configMINIMAL_STACK_SIZE];

void vApplicationGetIdleTaskMemory( StaticTask_t **ppxIdleTaskTCBBuffer, StackType_t **ppxIdleTaskStackBuffer, uint32_t *pulIdleTaskStackSize )

{

  *ppxIdleTaskTCBBuffer = &xIdleTaskTCBBuffer;

  *ppxIdleTaskStackBuffer = &xIdleStack[0];

  *pulIdleTaskStackSize = configMINIMAL_STACK_SIZE;

  /* place for user code */

}

/* USER CODE END GET_IDLE_TASK_MEMORY */

/**

  * @brief  FreeRTOS initialization

  * @param  None

  * @retval None

  */

void MX_FREERTOS_Init(void) {

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* USER CODE BEGIN RTOS_MUTEX */

  /* add mutexes, ... */

  /* USER CODE END RTOS_MUTEX */

  /* USER CODE BEGIN RTOS_SEMAPHORES */

  /* add semaphores, ... */

  /* USER CODE END RTOS_SEMAPHORES */

  /* USER CODE BEGIN RTOS_TIMERS */

  /* start timers, add new ones, ... */

  /* USER CODE END RTOS_TIMERS */

  /* USER CODE BEGIN RTOS_QUEUES */

  /* add queues, ... */

  /* USER CODE END RTOS_QUEUES */

  /* Create the thread(s) */

  /* definition and creation of TaskLED1 */

  osThreadDef(TaskLED1, StartLED1, osPriorityNormal, 0, 128);

  TaskLED1Handle = osThreadCreate(osThread(TaskLED1), NULL);

  /* definition and creation of TaskLED2 */

  osThreadDef(TaskLED2, StartLED2, osPriorityNormal, 0, 128);

  TaskLED2Handle = osThreadCreate(osThread(TaskLED2), NULL);

  /* definition and creation of TaskKEY1 */

  osThreadDef(TaskKEY1, StartKEY1, osPriorityNormal, 0, 128);

  TaskKEY1Handle = osThreadCreate(osThread(TaskKEY1), NULL);

  /* definition and creation of TaskKEY2 */

  osThreadDef(TaskKEY2, StartKEY2, osPriorityNormal, 0, 128);

  TaskKEY2Handle = osThreadCreate(osThread(TaskKEY2), NULL);

  /* USER CODE BEGIN RTOS_THREADS */

  /* add threads, ... */

  /* USER CODE END RTOS_THREADS */

}

/* USER CODE BEGIN Header_StartLED1 */

/**

  * @brief  Function implementing the TaskLED1 thread.

  * @param  argument: Not used

  * @retval None

  */

/* USER CODE END Header_StartLED1 */

void StartLED1(void const * argument)

{

  /* USER CODE BEGIN StartLED1 */

  /* Infinite loop */

  for(;;)

  {

              HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_8);

    osDelay(1000);

  }

  /* USER CODE END StartLED1 */

}

/* USER CODE BEGIN Header_StartLED2 */

/**

* @brief Function implementing the TaskLED2 thread.

* @param argument: Not used

* @retval None

*/

/* USER CODE END Header_StartLED2 */

void StartLED2(void const * argument)

{

  /* USER CODE BEGIN StartLED2 */

  /* Infinite loop */

  for(;;)

  {

    HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_9);

    osDelay(500);

  }

  /* USER CODE END StartLED2 */

}

/* USER CODE BEGIN Header_StartKEY1 */

/**

* @brief Function implementing the TaskKEY1 thread.

* @param argument: Not used

* @retval None

*/

/* USER CODE END Header_StartKEY1 */

void StartKEY1(void const * argument)

{

  /* USER CODE BEGIN StartKEY1 */

  /* Infinite loop */

  for(;;)

  {

              if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)==GPIO_PIN_RESET)

              {

                     osDelay(20);

                     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)==GPIO_PIN_RESET)

                     {

                     printf("KEY1按下\r\n");

                            if(TaskLED1Handle==NULL)

                            {

                                   printf("任务1不存在，创建任务1\r\n");

                                    osThreadDef(TaskLED1, StartLED1, osPriorityNormal, 0, 128);

           TaskLED1Handle = osThreadCreate(osThread(TaskLED1), NULL);

                                          if(TaskLED1Handle!=NULL)

                                                 printf("任务1创建完成\r\n");

                            }

                            else

                            {

                                   printf("删除任务1\r\n");

                                   osThreadTerminate(TaskLED1Handle);

                                   TaskLED1Handle=NULL;

                            }

                     }

                     while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)==GPIO_PIN_RESET);

              }

    osDelay(10);

  }

  /* USER CODE END StartKEY1 */

}

/* USER CODE BEGIN Header_StartKEY2 */

/**

* @brief Function implementing the TaskKEY2 thread.

* @param argument: Not used

* @retval None

*/

/* USER CODE END Header_StartKEY2 */

void StartKEY2(void const * argument)

{

  /* USER CODE BEGIN StartKEY2 */

       static int flag=0;

  /* Infinite loop */

  for(;;)

  {

   if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_1)==GPIO_PIN_RESET)

              {

                     osDelay(20);

                     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_1)==GPIO_PIN_RESET)

                     {

                     printf("KEY2按下\r\n");

                            if(flag==0)

                            {

                                   osThreadSuspend(TaskLED2Handle);

                                   printf("任务2挂起\r\n");

                                   flag=1;

                            }

                                   else

                                   {

                                          osThreadResume(TaskLED2Handle);

                                          printf("任务2已恢复\r\n");

                                          flag=0;

                                   }

                     }

                     while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_1)==GPIO_PIN_RESET);

              }

    osDelay(10);

  }

  /* USER CODE END StartKEY2 */

}

要说明的是

osThreadDef(TaskLED1, StartLED1, osPriorityNormal, 0, 128);

TaskLED1Handle = osThreadCreate(osThread(TaskLED1), NULL);

这两个函数的使用是stm32cube把任务动态创建函数xTaskCreate（）封装后的变形，这两个函数的出现就代表TaskLED1的函数创建完成了，这里面的参数分别对应了任务名，入口函数，优先级，参数，堆栈大小，返回已创建任务的句柄，其余的3个任务同理。

接着看

void StartLED1(void const * argument)

{

  /* USER CODE BEGIN StartLED1 */

  /* Infinite loop */

  for(;;)

  {

              HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_8);

    osDelay(1000);

  }

  /* USER CODE END StartLED1 */

}

我们在stm32cube配置任务时，Entry function(入口函数)的名字是StartLED1。

意思就是说，我们的任务要运行的时候，需要我们进入“入口函数”才可以执行相应的命令。这里实现的是LED1每隔1000ms电平变化一次。

再看

void StartKEY1(void const * argument)

{

  /* USER CODE BEGIN StartKEY1 */

  /* Infinite loop */

  for(;;)

  {

              if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)==GPIO_PIN_RESET)

              {

                     osDelay(20);//软件消除按键抖动

                     if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)==GPIO_PIN_RESET)

                     {

                     printf("KEY1按下\r\n");

                            if(TaskLED1Handle==NULL)

                            {

                                   printf("任务1不存在，创建任务1\r\n");

                                    osThreadDef(TaskLED1, StartLED1, osPriorityNormal, 0, 128);

           TaskLED1Handle = osThreadCreate(osThread(TaskLED1), NULL);

                                          if(TaskLED1Handle!=NULL)

                                                 printf("任务1创建完成\r\n");

                            }

                            else

                            {

                                   printf("删除任务1\r\n");

                                   osThreadTerminate(TaskLED1Handle);

                                   TaskLED1Handle=NULL;

                            }

                     }

                     while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)==GPIO_PIN_RESET);

              }

    osDelay(10);

  }

TaskLED1Handle是我们生成TaskLED1任务时的最后一个参数，句柄。如果我们要删除该任务，就用删除任务的函数，它的参数就是该任务的句柄osThreadTerminate(TaskLED1Handle);

任务被删除后就句柄TaskLED1Handle就被赋值NULL;如果没有被删除，句柄TaskLED1Handle的值就不会为NULL。这也是为什么我们按下KEY1就可以不断地通过判断句柄的状态来实现任务的创建于删除，KEY2的操作同理。下面是程序烧录完毕后，连接串口助手按下KEY1,KEY2的情况。

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