2014/10/24進階微控制器應用

vTaskDelay(延遲時間)從他呼叫開始計時
vTaskUntil(上次Task開始時間，延遲時間)從上次Task開始時間計時

Task2(void *ptr) {
    .//假設中間程式碼需50Ticks
    .
    vTaskDelay(100);
}

Task1(void *ptr) {
    取得執行開始時間
    .
    .//假設中間程式碼需50Ticks
    vTaskUntil(開始執行時間,100);
}

時序圖如下:

工作排程之方式(Scheduling)
主要有三種：

1. Preemptive強佔式：以高優先權為主，只要高優先權之工作在就緒狀態，則高優先權工作將先執行，直到其進入阻斷或擱置狀態為止（作業系統多以此為主，其反應較快，有饑餓現象）
2. Selecting選擇式：單調速率排程(Rate Montonic Sechedule)(反應速度中)高優先權工作具有高CPU執行頻率，低優先權工作具有低CPU執行頻率，例：O.S.每秒執行100次工作切換，優先權分別為1,2,3,之工作分配到的工作次數分別為17,33,50
3. Co-operative合作式：沒有優先權，輪流執行，工作執行後，進入就緒狀態。（較安全的作業系統，不易當機，反應較慢）

第二、三、四節------------------------------------------------------------------------------------------------------------

FreeRTOS使用強佔式排程法

Delete A Task 刪除工作

API: vTaskDelete(工作處理指標)

範例：

主迴圈執行工作1

工作1產生工作2

工作2執行後，結束工作。

時序圖如下：

xTaskHandle hTask2;//宣告hTask2為全域變數，代表位址

void Task1(void *ptr) {

        char *str=(char *)ptr;

        while(1) {

                printf(str);

                xTaskCreate(Task2,"Task2",256,NULL,2,&hTask2);//Task2的位址在hTask2，256堆疊指標大小取決Task2函式內是否有push/pop，或呼叫副程式

                vTaskDelay(10);

        }

}

void Task2(void *ptr) {

        printf("Task2\n");

        vTaskDelete(hTask2);

}

int main(void) {

        char *str="Task1\n";

        xTaskCreate(Task1,"Task1",256,(void *)str1,1,NULL);

        vTaskStartScheduler();

        while(1);

        return 0;

}

Queue(佇列/排隊)

queue基本上為FIFO(first in first out)資料緩衝區

以上圖為列

資料由左邊進入後將會存放在最右邊第一個有空之格位，資料提取時，將提取最右邊之格住，最右邊格住資料被提取後，其他資料儲存格住需往右移一格。

Task1與Task2資料傳遞如圖：

Tassk之間透過Queue溝通資料

建立Queue

Queue處理指標之資料型態

xQueueHandle

建立Queue之API

使用xQueueCreate(unsigned portBASE_TYPE uxQueueLength,unsigned portBASE_TYPE uxItemSize)//uxQueueLength長度取決於頻率速度與存取速度，當進入速率快於讀取速率，則需把長度提高

上述API呼叫後會回傳Queue之處理指標，例：

xQueueHandle hQueueq;
hQueue1=xQueueCreate(10,256);

寫資料到Queue

主要有

xQueueSendToBack(Queue指標,(const void *)資料指標,等待之tick數)//資料指標需小於uxItemSize（每格容量）

xQueueSendToFront(Queue指標,(const void *)資料指標,等待之tick數)//插隊放置最右邊

正常資料寫入Queue之尾部，故需使用xQueueSendToBack(或xQueueSend)

當有一筆特殊資料需被優先處理可以使用xQueueSendToFront將資料寫入Queue之最右邊格位

當要寫入之Queue滿格，無法寫入時，Task會進入阻斷狀態，直到等待之ticks數之滴答數為止，重新進入就緒狀態

例：

void Task(void *ptr) {

        .

        .

        char data[256];

        .

        .

        xQueueSendToBack(hQueue1,(const void *)data,50);

}

由Queue讀取資料有

xQueueReceive(Queue指標,(const void *)資料指標,等待tick數)//讀取完後資料會清除

xQueuePeak(Queue指標,(const void *)資料指標,等待tick數)//讀取完後資料不會清除

xQueueReceive提取Queue最右邊（頭部）資料後，會將頭部資料刪除，Queue其他儲存格會往前移一格

但xQueuePeak只會讀取Queue頭部資料，但不會刪除

當讀取資料時，若Queue為空時，Task會進入阻斷狀態，直到等待tick數會再進入就緒狀態

xQueueMessageWating(Queue之指標)此API可以讀取Queue中有資料之格位數

範例：

Task1產生資料寫入Queue

Task2從Queue讀取資料

xQueueHandle xQueue;

void vSendTask(void *ptr) {

        long valueToSend; 

        portBASE_TYPE status;

        valueToSend=*((long *)ptr);

        while(1) {

                status=xQueueSendToBack(xQueue,&valueToSend,0);//0表示不等待

                if(status!=pdPASS) {

                        printf("Queue is full\n");

                }       

                taskYIELD();//讓出工作權

        }       

}   

xQueueHandle xQueue;

void vReceiveTask(void *ptr) {

        long ReceivedValue;

        portBASE_TYPE status;

        if(xQueueMessageWaiting(xQueue)!=0) {

                printf("Queue not empty\n");

        }       

        while(1) {

                status=xQueueReceive(xQueue,&ReceiveValue,10);//0表示不等待

                if(status==pdPASS) {

                        printf("Received Value=%l\n",ReceivedValue);

                }       

        }       

}

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