FreeRTOS_时间片调度

时间片调度简介（熟悉）

在FreeRTOS中，同等优先级的任务会轮流分享相同的CPU时间，这个时间被称为时间片。在这里，一个时间片的长度等同于SysTick中断的周期。

时间片调度实验演示（掌握）实验目标

理解FreeRTOS的时间片调度：

• start_task：用来创建其他的2个任务。
• task1：通过串口打印task1的运行次数，设置任务优先级为2。
• task2：通过串口打印task2的运行次数，设置任务优先级为2。

为了更好观察现象，滴答定时器的中断频率设置为50ms中断一次（一个时间片）。

• FreeRTOSConfig.h代码清单

#define configUSE_TIME_SLICING                          1
#define configUSE_PREEMPTION                            1
#define configTICK_RATE_HZ          ( ( TickType_t ) 20 )

• freertos_demo.c代码清单任务配置

#include "freertos_demo.h"
/* freertos相关的头文件，必须的 */
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
/* 需要用到的其他头文件 */
#include "LED.h"
#include "Key.h"

/* 启动任务的配置 */
#define START_TASK_STACK 128
#define START_TASK_PRIORITY 1
TaskHandle_t start_task_handle;
void start_task(void *pvParameters);

/* 任务1的配置 */
#define TASK1_STACK 128
#define TASK1_PRIORITY 2
TaskHandle_t task1_handle;
void task1(void *pvParameters);

/* 任务2的配置 */
#define TASK2_STACK 128
#define TASK2_PRIORITY 2
TaskHandle_t task2_handle;
void task2(void *pvParameters);

/**
 * @description: 启动FreeRTOS
 * @return {*}
 */
void freertos_start(void)
{
    /* 1.创建一个启动任务 */
    xTaskCreate((TaskFunction_t)start_task,               // 任务函数的地址
                (char *)"start_task",                     // 任务名字符串
                (configSTACK_DEPTH_TYPE)START_TASK_STACK, // 任务栈大小，默认最小128，单位4字节
                (void *)NULL,                             // 传递给任务的参数
                (UBaseType_t)START_TASK_PRIORITY,         // 任务的优先级
                (TaskHandle_t *)&start_task_handle);      // 任务句柄的地址

    /* 2.启动调度器:会自动创建空闲任务 */
    vTaskStartScheduler();
}

/**
 * @description: 启动任务：用来创建其他Task
 * @param {void} *pvParameters
 * @return {*}
 */
void start_task(void *pvParameters)
{
    /* 进入临界区:保护临界区里的代码不会被打断 */
    taskENTER_CRITICAL();

    /* 创建3个任务 */
    xTaskCreate((TaskFunction_t)task1,
                (char *)"task1",
                (configSTACK_DEPTH_TYPE)TASK1_STACK,
                (void *)NULL,
                (UBaseType_t)TASK1_PRIORITY,
                (TaskHandle_t *)&task1_handle);
    xTaskCreate((TaskFunction_t)task2,
                (char *)"task2",
                (configSTACK_DEPTH_TYPE)TASK2_STACK,
                (void *)NULL,
                (UBaseType_t)TASK2_PRIORITY,
                (TaskHandle_t *)&task2_handle);

    /* 启动任务只需要执行一次即可，用完就删除自己 */
    vTaskDelete(NULL);

    /* 退出临界区 */
    taskEXIT_CRITICAL();
}

/**
 * @description: 任务一：实现LED1每500ms闪烁一次
 * @param {void} *pvParameters
 * @return {*}
 */
void task1(void *pvParameters)
{
    uint16_t task1_count = 0;
    while (1)
    {
        taskENTER_CRITICAL();
        printf("task1运行[%d]次...\r\n", ++task1_count);
        // vTaskDelay(500); //为了观察时间片调度，不使用freertos的延时函数
        HAL_Delay(10); // 使用该延时的前提：HAL时钟修改成其他定时器，并且中断优先级较高
        taskEXIT_CRITICAL();
    }
}

/**
 * @description: 任务二：实现LED2每500ms闪烁一次
 * @param {void} *pvParameters
 * @return {*}
 */
void task2(void *pvParameters)
{
    uint16_t task2_count = 0;
    while (1)
    {
        taskENTER_CRITICAL();
        printf("task2运行[%d]次...\r\n", ++task2_count);
        // vTaskDelay(500); //为了观察时间片调度，不使用freertos的延时函数
        HAL_Delay(10); // 使用该延时的前提：HAL时钟修改成其他定时器，并且中断优先级较高
        taskEXIT_CRITICAL();
    }
}