STM32FreeRtos入门(二)——创建第一个多任务程序

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前言

实习后，FreeRtos感觉是必须要会的，不会找不到工作。因此，实习半年后我又开始买了一块二手的韦东山的板子，重新学习。所以，我的工程是基于韦东山FreeRtos的教学来的，纯是为了方便后续面试复习。
我大学的时候，学校是比较差的，教的很杂，学的很差。单片机就教到了HAL库，FreeRtos更是教都没教。LINUX和FPGA教的完全学不会。尤其是LINUX，请的企业工程师来教课，企业都不怎么上课，一节课总共就说三四句话。当时是连学习都不知道怎么入门。讲偏了，当个乐子听就行了。

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一、FreeRTOS 创建任务的流程图描述

FreeRTOS 创建任务的流程图描述

1. 初始化任务参数
2. 调用 xTaskCreate
3. 分配任务堆栈内存 (使用 pvPortMalloc)
4. 分配任务控制块内存 (使用 pvPortMalloc)
5. 初始化任务控制块 (包括任务堆栈等)
6. 将任务加入就绪列表 (prvAddNewTaskToReadyList)
7. 启动任务调度器 (vTaskStartScheduler)

创建任务分两种，静态创建任务和动态创建任务(因为内存分配)

FreeRTOS 创建任务静态分配内存和动态分配内存区别
动态：

静态：

二、reeRTOS 创建多任务的代码描述

1.示例代码

代码如下（示例）：

/*********************************************************************** 函数名称： Led_Test* 功能描述： Led测试程序* 输入参数： 无* 输出参数： 无*            无* 返 回 值： 0 - 成功, 其他值 - 失败* 修改日期        版本号     修改人        修改内容* -----------------------------------------------* 2023/08/03        V1.0     韦东山       创建***********************************************************************/
void Led_Test(void)
{Led_Init();while (1){Led_Control(LED_GREEN, 1);mdelay(500);Led_Control(LED_GREEN, 0);mdelay(500);}
}

void OLED_Test(void)
{OLED_Init();// 清屏OLED_Clear();while (1){// 在(0, 0)打印'A'OLED_PutChar(0, 0, 'A');// 在(1, 0)打印'Y'OLED_PutChar(1, 0, 'Y');// 在第0列第2页打印一个字符串"Hello World!"OLED_PrintString(0, 2, "Hello World!");}
}

上述是两个while(1)循环的代码
如果想让这两个循环的代码都执行，就要用到RTOS
如下图：

原本创建的任务是CUBEMX自动帮我们创建的任务
osThreadNew 是 CMSIS-RTOS2 标准中用于创建新线程（任务）的 API 函数，常用于 STM32 等基于 Cortex-M 的嵌入式系统中。它是对底层 RTOS（如 FreeRTOS）线程创建函数的封装，提供统一的接口，提升代码的可移植性。
创建的是一个动态的任务，需要包含任务指针，任务名称，栈的大小，传入参数，优先级，任务句柄
任务指针：如下void maTask
任务名称：可以自己随意命名
栈的大小：默认，测试程序一般128*4
传入参数：无，这个程序不需要传入
优先级：默认，详情请看韦东山内部机制
任务句柄：钩子；
在 FreeRTOS 里，任务句柄（TaskHandle_t）就是系统给这个任务发“快递”时必须填的“收件人地址”。
没有它，内核就找不到目标任务，也就无法完成后续操作。

一句话先记住
任务句柄 = 任务的身份证/门牌号，内核和用户凭它“指名道姓”地操作某个任务。
任务句柄是 FreeRTOS 里“指名道姓”操作某个任务的唯一凭证，创建时拿到手，后续删、挂、恢复、改优先级、发通知都离不开它。

此时，FreeRTOS工程执行了两个任务，都是循环任务。

2.原理

首先初始化 CMSIS-RTOS2 内核（底层是 FreeRTOS）。
osKernelInitialize();

MX_FREERTOS_Init();
CubeMX 自动生成的函数，在里面创建线程、队列、信号量等。
注意：
这个函数必须在 osKernelInitialize() 之后调用。
如果你手动改了这个函数，确保没有使用未初始化的 RTOS 对象。

osKernelStart();
作用：启动调度器，从此开始多任务调度。
vTaskStartScheduler() 是 FreeRTOS 的函数，不会返回，除非调度器启动失败（如内存不足）。
如果 osKernelStart() 返回了 osOK，说明调度器已启动；返回任何其他值都表示启动失败。

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总结

整个FreeRTOS工程详细步骤说明：
1初始化任务参数：
定义任务函数、任务名称、任务优先级、任务栈大小等参数。
2调用 xTaskCreate：
使用 xTaskCreate 函数创建任务，传入任务函数、任务名称、栈大小、任务参数、优先级和任务句柄。
3分配任务堆栈内存：
xTaskCreate 内部调用 pvPortMalloc 为任务堆栈分配内存。
4分配任务控制块内存：
同样使用 pvPortMalloc 为任务控制块（TCB）分配内存。
5初始化任务控制块：
初始化任务控制块中的各个字段，包括任务堆栈、任务名称、优先级等。
6将任务加入就绪列表：
调用 prvAddNewTaskToReadyList 将新创建的任务加入到就绪列表中。
7启动任务调度器：
调用 vTaskStartScheduler 启动任务调度器，开始任务调度。