一、事件的基本概念
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。与信号量不同的是,它可以实现一对多,多对多的同步。 即一个任务可以等待多个事件的发生:可以是任意一个事件发生时唤醒任务进行事件处理; 也可以是几个事件都发生后才唤醒任务进行事件处理。同样,也可以是多个任务同步多个事件。(事件按照任务等待的参数,可选择是“逻辑或”触发还是“逻辑与”触发)
FreeRTOS 提供的事件具有如下特点:
事件只与任务相关联,事件相互独立。一个 32 位的事件集合(EventBits_t 类型的变量,实际可用与表示事件的只有 24位),用于标识该任务发生的事件类型,其中每一位表示一种事件类型(0 表示该事件类型未发生、1 表示该事件类型已经发生),一共 24 种事件类型。 注:一个 16 位的事件集合(EventBits_t 类型的变量,实际可用与表示事件的只有 8位)。(configUSE_16_BIT_TICKS=0,32位事件组,0 16位事件组)
事件仅用于同步,不提供数据传输功能。
事件无排队性,即多次向任务设置同一事件(如果任务还未来得及读走),等效于只设置一次。
允许多个任务对同一事件进行读写操作。
支持事件等待超时机制。
二、常用的任务函数。(更详细的用法以及函数源码可以参考《FreeRTOS 内核实现与应用开发实战指南 》)
xEventGroupCreate()
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用于动态创建一个事件组,并返回对应的句柄。
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vEventGroupDelete()
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用于事件删除。
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xEventGroupSetBits()
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用于置位事件组中指定的位,当位被置位之后,阻塞在该位上的任务将会被解锁。
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xEventGroupSetBitsFromISR()
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xEventGroupSetBitsFromISR()
是
xEventGroupSetBits()
的中断版本
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xEventGroupWaitBits()
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用于获取事件组中的一个或多个事件发生标志,当要读取的事件标志位没有被置 位 时 任务将进入阻塞等待状态。返回值:返回事件中的哪些事件标志位被置位,返回值很可能并不是用户指定的事件位,需要对返回值进行判断再处理。 在使用该函数时没有对对应标志位进行清除的话,需要自己手动进行清除。 |
xEventGroupClearBits()
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用于清除事件组指定的位,如果在获取事件的时候没有将对应的标志位清除,那么就需要用这个函数来进行显式清除。
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xEventGroupClearBitsFromISR()
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是xEventGroupClearBits()的中断版本 |
三、实验代码
/*
*************************************************************************
* 包含的头文件
*************************************************************************
*/
/* FreeRTOS头文件 */
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "event_groups.h"
/* 开发板硬件bsp头文件 */
#include "bsp_led.h"
#include "bsp_usart.h"
#include "bsp_key.h"
/**************************** 任务句柄 ********************************/
/*
* 任务句柄是一个指针,用于指向一个任务,当任务创建好之后,它就具有了一个任务句柄
* 以后我们要想操作这个任务都需要通过这个任务句柄,如果是自身的任务操作自己,那么
* 这个句柄可以为NULL。
*/
static TaskHandle_t AppTaskCreate_Handle = NULL;/* 创建任务句柄 */
static TaskHandle_t LED_Task_Handle = NULL;/* LED_Task任务句柄 */
static TaskHandle_t KEY_Task_Handle = NULL;/* KEY_Task任务句柄 */
/********************************** 内核对象句柄 *********************************/
/*
* 信号量,消息队列,事件标志组,软件定时器这些都属于内核的对象,要想使用这些内核
* 对象,必须先创建,创建成功之后会返回一个相应的句柄。实际上就是一个指针,后续我
* 们就可以通过这个句柄操作这些内核对象。
*
* 内核对象说白了就是一种全局的数据结构,通过这些数据结构我们可以实现任务间的通信,
* 任务间的事件同步等各种功能。至于这些功能的实现我们是通过调用这些内核对象的函数
* 来完成的
*
*/
static EventGroupHandle_t Event_Handle =NULL;
/******************************* 全局变量声明 ************************************/
/*
* 当我们在写应用程序的时候,可能需要用到一些全局变量。
*/
/******************************* 宏定义 ************************************/
/*
* 当我们在写应用程序的时候,可能需要用到一些宏定义。
*/
#define KEY1_EVENT (0x01 << 0)//设置事件掩码的位0
#define KEY2_EVENT (0x01 << 1)//设置事件掩码的位1
/*
*************************************************************************
* 函数声明
*************************************************************************
*/
static void AppTaskCreate(void);/* 用于创建任务 */
static void LED_Task(void* pvParameters);/* LED_Task 任务实现 */
static void KEY_Task(void* pvParameters);/* KEY_Task 任务实现 */
static void BSP_Init(void);/* 用于初始化板载相关资源 */
/*****************************************************************
* @brief 主函数
* @param 无
* @retval 无
* @note 第一步:开发板硬件初始化
第二步:创建APP应用任务
第三步:启动FreeRTOS,开始多任务调度
****************************************************************/
int main(void)
{
BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值,默认为pdPASS */
/* 开发板硬件初始化 */
BSP_Init();
printf("这是一个[野火]-STM32全系列开发板-FreeRTOS事件标志组实验!\n");
/* 创建AppTaskCreate任务 */
xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )AppTaskCreate, /* 任务入口函数 */
(const char* )"AppTaskCreate",/* 任务名字 */
(uint16_t )512, /* 任务栈大小 */
(void* )NULL,/* 任务入口函数参数 */
(UBaseType_t )1, /* 任务的优先级 */
(TaskHandle_t* )&AppTaskCreate_Handle);/* 任务控制块指针 */
/* 启动任务调度 */
if(pdPASS == xReturn)
vTaskStartScheduler(); /* 启动任务,开启调度 */
else
return -1;
while(1); /* 正常不会执行到这里 */
}
/***********************************************************************
* @ 函数名 : AppTaskCreate
* @ 功能说明: 为了方便管理,所有的任务创建函数都放在这个函数里面
* @ 参数 : 无
* @ 返回值 : 无
**********************************************************************/
static void AppTaskCreate(void)
{
BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值,默认为pdPASS */
taskENTER_CRITICAL(); //进入临界区
/* 创建 Event_Handle */
Event_Handle = xEventGroupCreate();
if(NULL != Event_Handle)
printf("Event_Handle 事件创建成功!\r\n");
/* 创建LED_Task任务 */
xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )LED_Task, /* 任务入口函数 */
(const char* )"LED_Task",/* 任务名字 */
(uint16_t )512, /* 任务栈大小 */
(void* )NULL, /* 任务入口函数参数 */
(UBaseType_t )2, /* 任务的优先级 */
(TaskHandle_t* )&LED_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */
if(pdPASS == xReturn)
printf("创建LED_Task任务成功!\r\n");
/* 创建KEY_Task任务 */
xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )KEY_Task, /* 任务入口函数 */
(const char* )"KEY_Task",/* 任务名字 */
(uint16_t )512, /* 任务栈大小 */
(void* )NULL,/* 任务入口函数参数 */
(UBaseType_t )3, /* 任务的优先级 */
(TaskHandle_t* )&KEY_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */
if(pdPASS == xReturn)
printf("创建KEY_Task任务成功!\n");
vTaskDelete(AppTaskCreate_Handle); //删除AppTaskCreate任务
taskEXIT_CRITICAL(); //退出临界区
}
/**********************************************************************
* @ 函数名 : LED_Task
* @ 功能说明: LED_Task任务主体
* @ 参数 :
* @ 返回值 : 无
********************************************************************/
static void LED_Task(void* parameter)
{
EventBits_t r_event; /* 定义一个事件接收变量 */
/* 任务都是一个无限循环,不能返回 */
while (1)
{
/*******************************************************************
* 等待接收事件标志
*
* 如果xClearOnExit设置为pdTRUE,那么在xEventGroupWaitBits()返回之前,
* 如果满足等待条件(如果函数返回的原因不是超时),那么在事件组中设置
* 的uxBitsToWaitFor中的任何位都将被清除。
* 如果xClearOnExit设置为pdFALSE,
* 则在调用xEventGroupWaitBits()时,不会更改事件组中设置的位。
*
* xWaitForAllBits如果xWaitForAllBits设置为pdTRUE,则当uxBitsToWaitFor中
* 的所有位都设置或指定的块时间到期时,xEventGroupWaitBits()才返回。
* 如果xWaitForAllBits设置为pdFALSE,则当设置uxBitsToWaitFor中设置的任何
* 一个位置1 或指定的块时间到期时,xEventGroupWaitBits()都会返回。
* 阻塞时间由xTicksToWait参数指定。
*********************************************************/
r_event = xEventGroupWaitBits(Event_Handle, /* 事件对象句柄 */
KEY1_EVENT|KEY2_EVENT,/* 接收线程感兴趣的事件 */
pdTRUE, /* 退出时清除事件位 */
pdTRUE, /* 满足感兴趣的所有事件 */
portMAX_DELAY);/* 指定超时事件,一直等 */
if((r_event & (KEY1_EVENT|KEY2_EVENT)) == (KEY1_EVENT|KEY2_EVENT))
{
/* 如果接收完成并且正确 */
printf ( "KEY1与KEY2都按下\n");
LED1_TOGGLE; //LED1 反转
}
else
printf ( "事件错误!\n");
}
}
/**********************************************************************
* @ 函数名 : KEY_Task
* @ 功能说明: KEY_Task任务主体
* @ 参数 :
* @ 返回值 : 无
********************************************************************/
static void KEY_Task(void* parameter)
{
/* 任务都是一个无限循环,不能返回 */
while (1)
{
if( Key_Scan(KEY1_GPIO_PORT,KEY1_GPIO_PIN) == KEY_ON ) //如果KEY2被单击
{
printf ( "KEY1被按下\n" );
/* 触发一个事件1 */
xEventGroupSetBits(Event_Handle,KEY1_EVENT);
}
if( Key_Scan(KEY2_GPIO_PORT,KEY2_GPIO_PIN) == KEY_ON ) //如果KEY2被单击
{
printf ( "KEY2被按下\n" );
/* 触发一个事件2 */
xEventGroupSetBits(Event_Handle,KEY2_EVENT);
}
vTaskDelay(20); //每20ms扫描一次
}
}
/***********************************************************************
* @ 函数名 : BSP_Init
* @ 功能说明: 板级外设初始化,所有板子上的初始化均可放在这个函数里面
* @ 参数 :
* @ 返回值 : 无
*********************************************************************/
static void BSP_Init(void)
{
/*
* STM32中断优先级分组为4,即4bit都用来表示抢占优先级,范围为:0~15
* 优先级分组只需要分组一次即可,以后如果有其他的任务需要用到中断,
* 都统一用这个优先级分组,千万不要再分组,切忌。
*/
NVIC_PriorityGroupConfig( NVIC_PriorityGroup_4 );
/* LED 初始化 */
LED_GPIO_Config();
/* 串口初始化 */
USART_Config();
/* 按键初始化 */
Key_GPIO_Config();
}