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FreeRTOS——事件标志组

news 来源：原创 2025/6/18 22:58:32

一、简介

1）介绍

事件标志位：使用单个二进制位（0 或 1），来表示某个‌特定事件是否发生。

事件标志组：是一组事件标志位的集合，可以简单的理解事件标志组，就是一个整数。

事件标志组的特点：

它的每一个位表示一个事件（高8位不算）
每一位事件的含义，由用户自己决定，如：bit0表示按键是否按下，bit1表示是否接受到消息
- 这些位的值为1：表示事件发生了；值为0：表示事件未发生
任意任务或中断都可以读写这些位
可以等待某一位成立，或者等待多位同时成立

2）事件标志组类型

事件标志组是一个变量，这个变量有很多位，也就是事件标志位的集合。

一个事件组就包含了一个 EventBits_t 数据类型的变量，变量类型 EventBits_t 的定义如下所示：

typedef TickType_t               EventBits_t;#if ( configUSE_16_BIT_TICKS == 1 )typedef uint16_t     TickType_t;#define portMAX_DELAY              ( TickType_t ) 0xffff
#elsetypedef uint32_t     TickType_t;#define portMAX_DELAY              ( TickType_t ) 0xffffffffUL

可以看出 EventBits_t 本质上是 TickType_t，而 TickType_t 数据类型又是由 configUSE_16_BIT_TICKS 这个宏决定的，如果该宏置 1，则为 uint16_t 类型，否则为 uint32_t 类型。（configUSE_16_BIT_TICKS 默认为 0）

3）事件标志组结构说明

以无符号整形（uint32_t）为例，该类型有32位，但是并不是32位都用作于标志位，只有低24位用做存储事件标志位，高8位用于存储事件标志组的控制信息，所以说一个事件组最多可以存储 24 个事件标志！

示意图如下：

4）事件标志组与队列、信号量的对比

功能	唤醒对象	时间清楚
队列、信号量	事件发生时，只会唤醒一个任务	是消耗型的资源，队列的数据被读走就没了；信号量被获取后就减少了
事件标志组	事件发生时，会唤醒所有符合条件的任务，可以理解为“广播”的作用	被唤醒的任务有两个选择，可以让事件保留不动，也可以清除事件

二、API函数

函数	描述
xEventGroupCreate()	使用动态方式创建事件标志组
xEventGroupCreateStatic()	使用静态方式创建事件标志组
xEventGroupClearBits()	清零事件标志位
xEventGroupClearBitsFromISR()	在中断中清零事件标志位
xEventGroupSetBits()	设置事件标志位
xEventGroupSetBitsFromISR()	在中断中设置事件标志位
xEventGroupWaitBits()	等待事件标志位
xEventGroupSync()	设置事件标志位，并等待事件标志位

1. 动态创建事件标志组函数

/* 动态创建事件标志组函数原型 */
EventGroupHandle_t xEventGroupCreate( void )

该函数没有入口参数，使用该函数需要将宏 configSUPPORT_DYNAMIC_ALLOCATION 置 1。

返回值	描述
NULL	创建失败
其他值	事件标志组创建成功，返回其句柄

2. 清除事件标志位函数

/* 函数原型 */
EventBits_t xEventGroupClearBits( EventGroupHandle_t xEventGroup,const EventBits_t uxBitsToClear )

参数说明:

xEventGroup：待操作的事件标志组句柄
uxBitsToClear ：待清除的事件标志位

返回值	描述
整数	清除事件标志位前，事件标志位中的值

3. 设置事件标志位函数

/* 函数原型 */
EventBits_t xEventGroupSetBits( EventGroupHandle_t xEventGroup,const EventBits_t uxBitsToSet )

参数说明：

xEventGroup：待操作的事件标志组句柄
uxBitsToSet ：待设置的事件标志位（置 1）

返回值	描述
整数	事件组中的事件标志位值

4. 等待事件标志位函数

/* 函数原型 */
EventBits_t xEventGroupWaitBits( EventGroupHandle_t xEventGroup,const EventBits_t uxBitsToWaitFor,const BaseType_t xClearOnExit,const BaseType_t xWaitForAllBits,TickType_t xTicksToWait )

用于等待某些事件发生后，再继续执行。例如：按下按键0（将bit0 置 1），再发送消息（获取到了 bit0 置 1）。

参数说明：

xEventGroup：等待的事件标志组句柄
uxBitsToWaitFor：等待的事件标志位，可以用逻辑或（&）等待多个事件
xClearOnExit：成功等待到事件标志位后，是否将对应的事件标志位清零
- pdTRUE ：清除uxBitsToWaitFor指定位
- pdFALSE：不清除
xWaitForAllBits：等待 uxBitsToWaitFor 中的某个时间，或者全部事件同时满足
- pdTRUE：等待的位，全部置 1
- pdFALSE：等待的位，一个置 1
xTicksToWait :等待的阻塞时间

返回值	描述
等待到的事件标志位	等待事件标志位成功，返回等待到的事件标志位
其他值	等待事件标志位失败，返回事件组中的事件标志位

5. 通过事件标志位进行同步函数

/* 函数原型 */
EventBits_t xEventGroupSync( EventGroupHandle_t xEventGroup,const EventBits_t uxBitsToSet,const EventBits_t uxBitsToWaitFor,TickType_t xTicksToWait )

用于任务同步，例如：

task1：做饭

task2：做菜

在 task1 做好饭之后需要等待 task2 也做好菜，然后一起吃饭。

参数说明：

xEventGroup：等待事件标志所在的事件标志组句柄
uxBitsToSet：达到同步点后，要设置的事件标志位
uxBitsToWaitFor：等待的事件标志位
xTicksToWait ：等待的阻塞时间

返回值	描述
等待到的事件标志位	等待事件标志位成功，返回等待到的事件标志位
其他值	等待事件标志位失败，返回事件组中的事件标志位

三、代码示例

实验描述：task1通过按键0和按键1分别设置事件标志组的bit0位和bit1位，task2 去等待bit0位和bit1位，两个事件同时发生时task2继续执行，并打印标志位的值，task3和task2一样的作用，用于判断是否为广播式通知

main.c 文件

#include "malloc.h"
#include "freertos_demo.h"
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "delay.h"
#include "usmart.h"
#include "led.h"
#include "lcd.h"
#include "key.h"int main(void)
{HAL_Init();                         /* 初始化HAL库 */sys_stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9); /* 设置时钟, 72Mhz */delay_init(72);                     /* 延时初始化 */usart_init(115200);                 /* 串口初始化为115200 */led_init();                         /* 初始化LED */lcd_init();                         /* 初始化LCD */key_init();                         /* 初始化按键 */my_mem_init(SRAMIN);                /* 初始化内部SRAM内存池 */freertos_demo();                    /* 创建起始任务 */
}

freertos_demo.c 文件，主要功能实现

#include "freertos_demo.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "lcd.h"
#include "key.h"
/*FreeRTOS******************************************************************************/
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "event_groups.h"
#include "queue.h"
/***************************************************************************************//* START_TASK 任务 配置* 包括: 任务句柄 任务优先级 堆栈大小 创建任务*/
#define TASK_STACK_SIZE 256
#define TASK_PRIORITY   1
TaskHandle_t start_task_handle;
void start_task(void *pvParameters);/* TASK1 任务 配置* 包括: 任务句柄 任务优先级 堆栈大小 创建任务*/
#define TASK1_STACK_SIZE 256
#define TASK1_PRIORITY   2
TaskHandle_t task1_handle;
void task1(void *pvParameters);/* TASK2 任务 配置* 包括: 任务句柄 任务优先级 堆栈大小 创建任务*/
#define TASK2_STACK_SIZE 256
#define TASK2_PRIORITY   3
TaskHandle_t task2_handle;
void task2(void *pvParameters);/* TASK3 任务 配置* 包括: 任务句柄 任务优先级 堆栈大小 创建任务*/
#define TASK3_STACK_SIZE 256
#define TASK3_PRIORITY   4
TaskHandle_t task3_handle;
void task3(void *pvParameters);/***************************************************************************************/
#define EVENTBIT0       1 << 0                /* bit0位置1 */
#define EVENTBIT1       1 << 1                /* bit1位置1 */
EventGroupHandle_t event_bit;                 /* 事件标志组句柄 */void freertos_demo(void)
{/* 创建起始任务 */xTaskCreate((TaskFunction_t         )start_task,            /*函数指针，函数入口*/(char *                )"start_task",           /*任务名字*/(configSTACK_DEPTH_TYPE)TASK_STACK_SIZE,        /*任务堆栈的大小*/(void *                )NULL,                   /*任务参数*/(UBaseType_t           )TASK_PRIORITY,          /*任务优先级*/(TaskHandle_t *        )&start_task_handle      /*任务句柄*/);vTaskStartScheduler();
}/* 起始任务：创建其他任务和事件标志组 */
void start_task(void *pvParameters)
{taskENTER_CRITICAL();											/* 进入临界区 */event_bit = xEventGroupCreate();                                /* 创建事件标志组 */if(event_bit == NULL) printf("事件标志组创建失败\r\n");else printf("事件标志组创建成功\r\n");/* 创建任务1 */xTaskCreate((TaskFunction_t         )task1,(char *                )"task1",(configSTACK_DEPTH_TYPE)TASK1_STACK_SIZE,(void *                )NULL,(UBaseType_t           )TASK1_PRIORITY,(TaskHandle_t *        )&task1_handle);/* 创建任务2 */xTaskCreate((TaskFunction_t         )task2,(char *                )"task2",(configSTACK_DEPTH_TYPE)TASK2_STACK_SIZE,(void *                )NULL,(UBaseType_t           )TASK2_PRIORITY,(TaskHandle_t *        )&task2_handle);/* 创建任务3 */xTaskCreate((TaskFunction_t         )task3,(char *                )"task3",(configSTACK_DEPTH_TYPE)TASK3_STACK_SIZE,(void *                )NULL,(UBaseType_t           )TASK3_PRIORITY,(TaskHandle_t *        )&task3_handle);taskEXIT_CRITICAL();											/* 退出临界区 */vTaskDelete(NULL);												/* 删除当前任务 */
}/* 任务1：通过按键去设置相对于的事件标志位 */
void task1(void *pvParameters)
{uint8_t key = 0;while(1){key = key_scan(0);if(key == KEY0_PRES){xEventGroupSetBits( event_bit,EVENTBIT0);            /* 设置bit0位置1 */}else if(key == KEY1_PRES){xEventGroupSetBits( event_bit,EVENTBIT1);            /* 设置bit1位置1 */}vTaskDelay(10);}
}EventBits_t print_bit = 0;
void task2(void *pvParameters)
{while(1){print_bit = xEventGroupWaitBits(event_bit,              /* 等待的事件标志组 */EVENTBIT0 | EVENTBIT1,  /* 等待事件标志组的bit0和bit1位 */     pdTRUE,                 /* 成功等待后清理标志位 */pdFALSE,                /* 等待所有的标志位 */portMAX_DELAY);         /* 死等 */printf("task2: %#x\r\n",print_bit);}
}void task3(void *pvParameters)
{while(1){print_bit = xEventGroupWaitBits(event_bit,              /* 等待的事件标志组 */EVENTBIT0 | EVENTBIT1,  /* 等待事件标志组的bit0和bit1位 */     pdTRUE,                 /* 成功等待后清理标志位 */pdFALSE,                /* 等待所有的标志位 */portMAX_DELAY);         /* 死等 */printf("task3: %#x\r\n",print_bit);}
}