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提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考
一、介绍
FreeRTOS 可以通过函数 vTaskGetRunTimeStats()来统计每个任务使用 CPU 的时间，以及所
使用的时间占总时间的比例。在调试代码的时候我们可以根据这个时间使用值来分析哪个任务
的 CPU 占用率高，然后合理的分配或优化任务。
二、实验
1.配置
#define configGENERATE_RUN_TIME_STATS 1
#define portCONFIGURE_TIMER_FOR_RUN_TIME_STATS() ConfigureTimeForRunTimeStats()//：配置一个高精度定时器/计数器提供时基。
#define portGET_RUN_TIME_COUNTER_VALUE() FreeRTOSRunTimeTicks//读取时基的时间值。
//其中函数 ConfigureTimeForRunTimeStats()和变量 FreeRTOSRunTimeTicks 在 timer.c 里面定义:
//FreeRTOS 时间统计所用的节拍计数器
volatile unsigned long long FreeRTOSRunTimeTicks;
//初始化 TIM3 使其为 FreeRTOS 的时间统计提供时基
void ConfigureTimeForRunTimeStats(void)
{
//定时器 3 初始化，定时器时钟为 72M，分频系数为 72-1，所以定时器 3 的频率
//为 72M/72=1M，自动重装载为 50-1，那么定时器周期就是 50us
FreeRTOSRunTimeTicks=0;
TIM3_Int_Init(50-1,72-1); //初始化 TIM3
}
函数 ConfigureTimeForRunTimeStats()其实就是初始化定时器，因为时间统计功能需要用户
提供一个高精度的时钟，这里使用定时器 3。前面在讲函数 vTaskGetRunTimeStats()的时候说过，
这个时钟的精度要比 FreeRTOS 的系统时钟高，大约 10~20 倍即可。FreeRTOS 系统时钟我们配
置的是 1000HZ，周期 1ms，这里我们将定时器 3 的中断频率配置为 20KHZ，周期 50us，刚好
是系统时钟频率的 20 倍。
定时器 3 初始化函数如下：
//通用定时器 3 中断初始化
//这里时钟选择为 APB1 的 2 倍，而 APB1 为 36M
//arr：自动重装值。
//psc：时钟预分频数
//这里使用的是定时器 3!
void TIM3_Int_Init(u16 arr,u16 psc)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //时钟使能
//定时器 TIM3 初始化
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM 向上计数模式
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);
TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE ); //使能指定的 TIM3 中断,允许更新中断
//中断优先级 NVIC 设置
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn; //TIM3 中断
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; //先占优先级 1 级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; //从优先级 0 级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ 通道被使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //初始化 NVIC 寄存器
TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); //使能 TIM3
}
//定时器 3 中断服务函数
void TIM3_IRQHandler(void)
{
if(TIM_GetITStatus(TIM3,TIM_IT_Update)==SET) //溢出中断
{
FreeRTOSRunTimeTicks++; //运行时间统计时基计数器加一
}
TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update); //清除中断标志位
}
2.main.c
start_task：用来创建其他 3 个任务。
task1_task ：应用任务 1，控制 LED0 灯闪烁，并且刷新 LCD 屏幕上指定区域的颜色。
task2_task ：应用任务 2，控制 LED1 灯闪烁，并且刷新 LCD 屏幕上指定区域的颜色。
RunTimeStats_task：获取按键值，当 KEY_UP 键按下以后就调用函数 vTaskGetRunTimeStats()
获取任务的运行时间信息，并且将其通过串口输出到串口调试助手上。
实验需要一个按键 KEY_UP，用来获取系统中任务运行时间信息。
#define START_TASK_PRIO 1 //任务优先级
#define START_STK_SIZE 128 //任务堆栈大小
TaskHandle_t StartTask_Handler; //任务句柄
void start_task(void *pvParameters); //任务函数
#define TASK1_TASK_PRIO 2 //任务优先级
#define TASK1_STK_SIZE 128 //任务堆栈大小
TaskHandle_t Task1Task_Handler; //任务句柄
void task1_task(void *pvParameters); //任务函数
#define TASK2_TASK_PRIO 3 //任务优先级
#define TASK2_STK_SIZE 128 //任务堆栈大小
TaskHandle_t Task2Task_Handler; //任务句柄
void task2_task(void *pvParameters); //任务函数
#define RUNTIMESTATS_TASK_PRIO 4 //任务优先级
#define RUNTIMESTATS_STK_SIZE 128 //任务堆栈大小
TaskHandle_t RunTimeStats_Handler; //任务句柄
void RunTimeStats_task(void *pvParameters); //任务函数
char RunTimeInfo[400]; //保存任务运行时间信息
int main(void)
{
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4);//设置系统中断优先级分组 4
delay_init(); //延时函数初始化
uart_init(115200); //初始化串口
LED_Init(); //初始化 LED
KEY_Init(); //初始化按键
LCD_Init(); //初始化 LCD
POINT_COLOR = RED;
LCD_ShowString(30,10,200,16,16,"ATK STM32F103/407");
LCD_ShowString(30,30,200,16,16,"FreeRTOS Examp 11-2");
LCD_ShowString(30,50,200,16,16,"Get Run Time Stats");
LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"ATOM@ALIENTEK");
LCD_ShowString(30,90,200,16,16,"2016/11/25");
//创建开始任务
xTaskCreate((TaskFunction_t )start_task, //任务函数
(const char* )"start_task", //任务名称
(uint16_t )START_STK_SIZE, //任务堆栈大小
(void* )NULL, //传递给任务函数的参数
(UBaseType_t )START_TASK_PRIO, //任务优先级
(TaskHandle_t* )&StartTask_Handler); //任务句柄
vTaskStartScheduler(); //开启任务调度
}
//开始任务任务函数
void start_task(void *pvParameters)
{
taskENTER_CRITICAL(); //进入临界区
//创建 TASK1 任务
xTaskCreate((TaskFunction_t )task1_task,
(const char* )"task1_task",
(uint16_t )TASK1_STK_SIZE,
(void* )NULL,
(UBaseType_t )TASK1_TASK_PRIO,
(TaskHandle_t* )&Task1Task_Handler);
//创建 TASK2 任务
xTaskCreate((TaskFunction_t )task2_task,
(const char* )"task2_task",
(uint16_t )TASK2_STK_SIZE,
(void* )NULL,
(UBaseType_t )TASK2_TASK_PRIO,
(TaskHandle_t* )&Task2Task_Handler);
//创建 RunTimeStats 任务
xTaskCreate((TaskFunction_t )RunTimeStats_task,
(const char* )"RunTimeStats_task",
(uint16_t )RUNTIMESTATS_STK_SIZE,
(void* )NULL,
(UBaseType_t )RUNTIMESTATS_TASK_PRIO,
(TaskHandle_t* )&RunTimeStats_Handler);
vTaskDelete(StartTask_Handler); //删除开始任务
taskEXIT_CRITICAL(); //退出临界区
}
//task1 任务函数
void task1_task(void *pvParameters)
{
u8 task1_num=0;
POINT_COLOR = BLACK;
LCD_DrawRectangle(5,110,115,314); //画一个矩形
LCD_DrawLine(5,130,115,130); //画线
POINT_COLOR = BLUE;
LCD_ShowString(6,111,110,16,16,"Task1 Run:000");
while(1)
{
task1_num++; //任务执 1 行次数加 1 注意 task1_num1 加到 255 的时候会清零！！
LED0=!LED0;
LCD_Fill(6,131,114,313,lcd_discolor[task1_num%14]); //填充区域
LCD_ShowxNum(86,111,task1_num,3,16,0x80); //显示任务执行次数
vTaskDelay(1000); //延时 1s，也就是 1000 个时钟节拍
}
}
//task2 任务函数
void task2_task(void *pvParameters)
{
u8 task2_num=0;
POINT_COLOR = BLACK;
LCD_DrawRectangle(125,110,234,314); //画一个矩形
LCD_DrawLine(125,130,234,130); //画线
POINT_COLOR = BLUE;
LCD_ShowString(126,111,110,16,16,"Task2 Run:000");
while(1)
{
task2_num++; //任务 2 执行次数加 1 注意 task1_num2 加到 255 的时候会清零！！
LED1=!LED1;
LCD_ShowxNum(206,111,task2_num,3,16,0x80); //显示任务执行次数
LCD_Fill(126,131,233,313,lcd_discolor[13-task2_num%14]); //填充区域
vTaskDelay(1000); //延时 1s，也就是 1000 个时钟节拍
}
}
//RunTimeStats 任务
void RunTimeStats_task(void *pvParameters)
{
u8 key=0;
while(1)
{
key=KEY_Scan(0);
if(key==WKUP_PRES)
{
memset(RunTimeInfo,0,400); //信息缓冲区清零
vTaskGetRunTimeStats(RunTimeInfo); //获取任务运行时间信息 (1)
printf("任务名\t\t\t 运行时间\t 运行所占百分比\r\n");
printf("%s\r\n",RunTimeInfo); (2)
}
vTaskDelay(10); //延时 10ms，也就是 1000 个时钟节拍
}
}
3.结果
