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1.FreeRTOS介绍

是一个实时操作系统，windows是通用操作系统

优点：

• 处理多任务

• 专注实时性

2.FreeRTOS基础知识

2.1.任务调度策略

抢占式调度：优先级高的，抢占优先级高的；

时间片轮询：优先级相同的，每个任务执行一个时间片；时间片就是时钟节拍tick，也就是一次系统时钟中断；(如果一个任务，时间片执行了一半任务结束了，那么会立马切换到下一个任务)

协程式：有高优先级的任务就绪时，需要等待这一个正在执行的低优先级任务执行结束才执行A；

任务调度器：任务切换；

默认任务调度策略：默认使用固定优先级的抢占式调度，对同等优先级执行时间片轮询；

FreeRTOS任务优先级：优先级数值越大，优先级越高；

高优先级会不会一直执行？：高优先级任务阻塞（延时或者等待），会执行就绪态的其他任务；

2.2.任务状态

2.2.1四种任务状态介绍

运行态：正在运行，同一时间只有一个任务处于运行态；

就绪态：已经准备就绪，随时可以执行；

阻塞态：正在等待延时或者外部事件；

挂起态：暂停，调用vTaskSuspend()挂起，调用vTaskResume()就绪；

2.2.2.任务状态保存方式

列表，内部其实就是双向链表。

就绪列表：pxReadyTasksLists[x]，这个有32个，x代表任务优先级

阻塞列表：pxDelayedTaskList

挂起列表：xSuspendedTaskList

有一个32位变量，存标志位，如果对应的就绪列表有任务存在，就会把对应的位置1，调度器从最高位开始找，选择优先级最高的任务来执行；

2.3.FreeRTOS滴答

默认使用的systick系统滴答定时器；

每次滴答数增加时，实时内核必须检查是否现在是解除阻塞或唤醒任务的时间。

2.4.上下文切换

上下文：程序执行时的某一个状态的所有程序信息，数据、执行状态等等；保存了上下文就可以暂停任务，然后恢复到暂停的那个时刻；

要从任务a切换到任务b：1.保存a任务的上下文；2.恢复b任务的上下文

任务堆栈：每一个任务的上下文，会存在自己的任务堆栈中。（这是一种数据结构，实际上存在堆空间，FreeRTOS自己申请和释放）

上下文切换：每个栈有栈顶指针，根据栈顶指针来寻找任务堆栈；

上下问切换在PendSV的ISR中断来处理，默认用的最低优先级，避免任务切换抢占其他中断；

触发PendSV异常产生切换：1.RTOS滴答中断，处理就绪列表，判断是否要切换任务（包括抢占和时间片）2.任务执行完毕：主动调用任务切换函数强制切换；

2.5.空闲任务

RTOS任务调度器启动时，自动创建空闲任务，始终运行，优先级最低；

空闲任务的作用：1.保证系统时钟存在能运行的任务；2.释放删除任务的内存；3.低功耗支持；

3FreeRTOS移植

3.1.源码结构介绍

1）下载文件目录

名称	描述
FreeRTOS	FreeRTOS内核
FreeRTOS-Plus	FreeRTOS组件，一般我们会选择使用第三方的组件
tools	工具
GitHub-FreeRTOS-Home	FreeRTOS的GitHub仓库链接
Quick_Start_Guide	快速入门指南官方文档链接
Upgrading-to-FreeRTOS-xxx	升级到指定FreeRTOS版本官方文档链接
History.txt	FreeRTOS历史更新记录
其他	其他

2）FreeRTOS文件夹结构

名称	描述
Demo	FreeRTOS演示例程，支持多种芯片架构、多种型号芯片
License	FreeRTOS相关许可
Source	FreeRTOS源码，最重要的文件夹
Test	公用以及移植层测试代码

3）Source文件夹结构如下

名称	描述
include	内包含了FreeRTOS的头文件
portable	包含FreeRTOS移植文件：与编译器相关、keil编译环境
croutine.c	协程相关文件
event_groups.c	事件相关文件
list.c	列表相关文件
queue.c	队列相关文件
stream_buffer.c	流式缓冲区相关文件
tasks.c	任务相关文件
timers.c	软件定时器相关文件

• include文件夹和.c文件是通用的头文件和 C 文件，这两部分的文件适用于各种编译器和处理器，是通用的。

• 加粗的是移植必需的，其他.c文件根据需要选取。

• portable文件夹里根据编译器、内核等实际环境对应选取。

4）portable文件夹结构

FreeRTOS操作系统归根到底是一个软件层面的东西，需要跟硬件联系在一起，portable文件夹里面的东西就是和硬件的连接桥梁。由于我们使用MDK开发，因此这里只重点介绍其中的部分移植文件。

名称	描述
Keil	指向RVDS文件夹
RVDS	不同内核芯片的移植文件
MemMang	内存管理相关文件

Keil文件夹里只有一个See-also-the-RVDS-directory.txt，意思是让我们看RVDS文件夹。

3.2.移植步骤

3.2.1.移植7个FreeRTOS的.c文件和头文件

3.2.2.移植硬件关联的portable和内存管理文件

我使用的是stm32F407ZGT6,所以选ARM_CM4F

3.2.3.FreeRTOS配置文件

#define vPortSVCHandler SVC_Handler
#define xPortPendSVHandler PendSV_Handler
// #define xPortSysTickHandler SysTick_Handler 这样不用注释掉it.c里面的SysTick_Handler#define INCLUDE_xTaskGetSchedulerState 1

配置系统中断

void SysTick_Handler(void)
{if(xTaskGetSchedulerState() != taskSCHEDULER_NOT_STARTED){xPortSysTickHandler();}
}

4.FreeRTOS中任务的创建和删除

4.1.动态创建

• 要开启宏

#define configSUPPORT_DYNAMIC_ALLOCATION 1	// 开启动态分配

• 任务句柄，指向任务控制块TCB

void start_task(void *pvParameters);
TaskHandle_t start_task_handle;
#define START_TASK_STACK_SIZE    128
#define START_TASK_PRIORITY      1void freertos_start(void)
{// 1.创建一个启动任务xTaskCreate((TaskFunction_t)start_task,					     // 任务函数地址(char *)"start_task", 						     // 任务名称	(configSTACK_DEPTH_TYPE) START_TASK_STACK_SIZE,  // 任务堆栈大小(void *)NULL,								     // 传递给任务函数的参数					(UBaseType_t)START_TASK_PRIORITY,			     // 任务优先级(TaskHandle_t *)&start_task_handle);			 // 任务句柄// 2.启动调度器:会自动创建空闲任务和软件定时器(如果开启)vTaskStartScheduler();
}

1.申请堆栈内存，任务控制块内存；

2.TCB结构体成员赋值；

3.添加新任务到就绪列表；

4.2.静态创建

• 要开启一下宏

#define configSUPPORT_STATIC_ALLOCATION 1	// 开启静态分配

• 没有TCB，堆栈自己管理

void start_task(void *pvParameters);
TaskHandle_t start_task_handle;
#define START_TASK_STACK_SIZE    128
#define START_TASK_PRIORITY      1
StackType_t start_task_stack[START_TASK_STACK_SIZE]; 	// 静态任务的任务栈，以数组形式存储
StaticTask_t start_task_tcb; 							// 声明静态任务控制块TCBvoid freertos_start(void)
{// 1.创建一个启动任务start_task_handle = xTaskCreateStatic(	(TaskFunction_t) start_task,		// 任务函数(char *) "start_task", 				// 任务名称(uint32_t) START_TASK_STACK_SIZE,	// 任务堆栈大小(void *) NULL,						// 任务参数(UBaseType_t) START_TASK_PRIORITY,	// 任务优先级(StackType_t *)  start_task_stack,	// 任务堆栈地址(StaticTask_t *)  &start_task_tcb);	// 静态任务的控制块TCB结构体// 2.启动调度器:会自动创建空闲任务和软件定时器(如果开启)，静态创建的方式需要去实现2个分配资源的接口函数vTaskStartScheduler();
}

• 静态函数还需要手动创建空闲任务和软件定时器
• 要开启以下宏

/* Software timer definitions. */
#define configUSE_TIMERS				1
#define configTIMER_TASK_PRIORITY		( 2 )
#define configTIMER_QUEUE_LENGTH		10
#define configTIMER_TASK_STACK_DEPTH	( configMINIMAL_STACK_SIZE * 2 )

void vApplicationGetIdleTaskMemory( StaticTask_t ** ppxIdleTaskTCBBuffer,StackType_t ** ppxIdleTaskStackBuffer,uint32_t * pulIdleTaskStackSize )	
{*ppxIdleTaskTCBBuffer = &idle_task_tcb;*ppxIdleTaskStackBuffer = idle_task;*pulIdleTaskStackSize = configMINIMAL_STACK_SIZE;
}void vApplicationGetTimerTaskMemory( StaticTask_t ** ppxTimerTaskTCBBuffer,StackType_t ** ppxTimerTaskStackBuffer,uint32_t * pulTimerTaskStackSize )
{*ppxTimerTaskTCBBuffer = &timer_task_tcb;*ppxTimerTaskStackBuffer = timer_task;*pulTimerTaskStackSize = configTIMER_TASK_STACK_DEPTH;
}

5.任务删除

这个函数只是任务标记删除，从就绪、阻塞、挂起列表中移除，并没有释放内存，空闲函数释放内存；

vTaskDelete(NULL);

6.任务/调度器 挂起

只有ISR的才能在中断里面调用；

• 开启以下宏

#define INCLUDE_vTaskSuspend                            1		// 开启任务挂起/恢复
#define INCLUDE_xResumeFromISR                          1		// 开启中断里任务恢复/* 开启跟踪task信息 */
#define configUSE_TRACE_FACILITY 1
#define configUSE_STATS_FORMATTING_FUNCTIONS 1

char task_infop[500];
void task3(void *pvParameters)
{static uint32_t count = 0;while (1){count++;if(count == 10){usart_debug("count = 10\r\n");vTaskSuspend(task1_handle);			// 挂起任务1}else if (count == 20){usart_debug("count = 20\r\n");vTaskResume(task1_handle);			// 恢复任务1}else if (count == 30){usart_debug("count = 30\r\n");vTaskSuspendAll();					// 挂起任务调度器，会一直执行这个任务，出不去了}else if (count == 40){usart_debug("count = 40\r\n");xTaskResumeAll();					// 恢复任务调度器}usart_debug("%d",count);usart_debug("task3 正在运行\r\n");LED3_Toggle();vTaskList(task_infop);debug_usart_send_string(task_infop);// 如果开启了任务调度器if(	xTaskGetSchedulerState()){vTaskDelay(500);}}
}

7.查看任务状态

char task_infop[500];
vTaskList(task_infop);
debug_usart_send_string(task_infop);

• 这里是剩余堆栈，不是使用堆栈

8.中断管理

**BASEPRI：**中断管理，屏蔽中断的，是STM32里面的，这个寄存器只看高4位；例：0x50，高4位是0101，代表屏蔽5-15的中断优先级，只保留0-4的正常执行；

在FreeRTOS中，是configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY管理可不可以调用xxxFromISR

**中断处理流程：**发起中断请求 —> 响应中断请求 —> 保存现场 —> 执行ISR —> 恢复现场

• 开关中断相关宏

#define portDISABLE_INTERRUPTS()                  vPortRaiseBASEPRI()  // 关中断,关闭要屏蔽的优先级的中断
#define portENABLE_INTERRUPTS()                   vPortSetBASEPRI( 0 )  // 开中断，打开所有中断

/*3. 中断嵌套行为相关配置 cm3内核:我们要求4个优先级位全部为抢占优先级位最高优先级是 0最低优先级是 15
*/
/* 设置 RTOS 内核自身使用的中断优先级。 一般设置为最低优先级, 不至于屏蔽其他优先级程序*/
#define configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY (15 << 4)
/* 设置了 调用中断安全的 FreeRTOS API 函数的最高中断优先级。 FreeRTOS 的管理的最高优先级 */        
#define configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY  (5 << 4)
/* 同上. 仅用于新版移植。 这两者是等效的。 */  
#define configMAX_API_CALL_INTERRUPT_PRIORITY   configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY

8.1.临界区

• 临界区内部也是关闭中断

• 临界区需要同时出现，进去了多次，也要退出多次

• 挂起任务调度器，不会关闭中断，只是不切换任务

9.时间片调度

• 开启相关宏

#define configUSE_TIME_SLICING                          1	// 开启时间片调度
#define configUSE_PREEMPTION                            1	// 起用抢占式调度
#define configTICK_RATE_HZ          ( ( TickType_t ) 20 )  // 时间片大小

10.任务相关API函数

10.1.任务状态查询类

任务相关的API主要如下：

函数	描述
uxTaskPriorityGet()	获取任务优先级
vTaskPrioritySet()	设置任务优先级
uxTaskGetNumberOfTasks()	获取系统中任务的数量
uxTaskGetSystemState()	获取所有任务状态信息
vTaskGetInfo()	获取指定单个的任务信息
xTaskGetCurrentTaskHandle()	获取当前任务的任务句柄
xTaskGetHandle()	根据任务名获取该任务的任务句柄
uxTaskGetStackHighWaterMark()	获取任务的任务栈历史剩余最小值
eTaskGetState()	获取任务状态
vTaskList()	以“表格”形式获取所有任务的信息
vTaskGetRunTimeStats()	获取任务的运行时间

官网：https://www.freertos.org/zh-cn-cmn-s/Documentation/02-Kernel/04-API-references/03-Task-utilities/00-Task-utilities

• 开启宏定义

#define INCLUDE_xTaskGetSchedulerState 1
#define configUSE_TRACE_FACILITY 1
#define configUSE_STATS_FORMATTING_FUNCTIONS 1
#define INCLUDE_xTaskGetHandle 1
#define INCLUDE_uxTaskGetStackHighWaterMark 1
#define INCLUDE_eTaskGetState 1

10.2.任务时间统计类

函数	描述
vTaskGetRunTimeStats()	获取任务的运行时间

• 需要一个精度比systick精度更高的
• 声明ulHighFrequencyTimerTicks变量，在定时器中断里++

/* 运行时间和任务状态统计相关定义 */
#define configGENERATE_RUN_TIME_STATS    1      /* 1: 使能任务运行时间统计功能, 默认: 0 */
#if configGENERATE_RUN_TIME_STATS
extern volatile unsigned long ulHighFrequencyTimerTicks;
#define portCONFIGURE_TIMER_FOR_RUN_TIME_STATS() ( ulHighFrequencyTimerTicks = 0UL )
#define portGET_RUN_TIME_COUNTER_VALUE()    ulHighFrequencyTimerTicks
#endif
#define configUSE_TRACE_FACILITY               1                      
#define configUSE_STATS_FORMATTING_FUNCTIONS   1     

• portCONFIGURE_TIMER_FOR_RUNTIME_STATE()：用于初始化用于配置任务运行时间统计的时基定时器。它的时间精度需要比 tick 中断具有更高的精度，建议10到100倍。

• portGET_RUN_TIME_COUNTER_VALUE()：返回该定时器的计数值，即当前已运行的时间。

参数说明：https://freertos.org/zh-cn-cmn-s/rtos-run-time-stats.html

11.delay

vTaskDelay(n):相对延时，从这里开始延时n个滴答节拍；（只管delay自己延时这么久）

xTaskDelayUntil(n);绝对延时，从函数开始到结束，一共n个滴答节拍；（整个任务执行这么久）

12.消息队列queue

任务 中断，相互之间发送消息；

一个任务把消息放到queue里面，另一个任务可以从里面读出来；

• 创建队列

函数	描述
xQueueCreate()	动态方式创建队列
xQueueCreateStatic()	静态方式创建队列

• 写队列

xQueueSend()	往队列的尾部写入消息
xQueueSendToBack()	同 xQueueSend()
xQueueSendToFront()	往队列的头部写入消息
xQueueOverwrite()	覆写队列消息（只用于队列长度为 1 的情况）
xQueueSendFromISR()	在中断中往队列的尾部写入消息
xQueueSendToBackFromISR()	同 xQueueSendFromISR()
xQueueSendToFrontFromISR()	在中断中往队列的头部写入消息
xQueueOverwriteFromISR()	在中断中覆写队列消息（只用于队列长度为 1 的情况）

• 读队列

函数	描述
xQueueReceive()	从队列头部读取消息，并删除消息
xQueuePeek()	从队列头部读取消息
xQueueReceiveFromISR()	在中断中从队列头部读取消息，并删除消息
xQueuePeekFromISR()	在中断中从队列头部读取消息

13.信号量semphore

信号量与队列的区别如下：

信号量	队列
主要用于管理对共享资源的访问，确保在同一时刻只有一个任务可以访问共享资源	用于任务之间的数据通信，通过在任务之间传递消息，实现信息的传递和同步。
可以是二进制信号量（Binary Semaphore）或计数信号量（Counting Semaphore）	存储和传递消息的数据结构，任务可以发送消息到队列，也可以从队列接收消息。
适用于对资源的互斥访问，控制任务的执行顺序，或者限制同时访问某一资源的任务数量。	适用于在任务之间传递数据，实现解耦和通信。

13.1.二值信号量Binary

介绍：

• 二值信号量只有0和1；

• 底层实现就是队列，不过这里只判断队列满了没有；释放了就满了，获取了就不满了；

用途：

• 任务同步：任务1执行完了，释放信号量，任务2收到信号量，开始执行。1和2同步；

• 互斥访问（对共享资源管理）：一个资源，只能被一个任务使用；eg：任务1和任务2都要对a++，由于a++不是原子操作，所以可能会加的不够，所以任务执行的时候获取信号量，执行结束释放信号量，保证a++同时只有1个任务在操作；

二值信号量相关函数：

函数	描述
xSemaphoreCreateBinary()	使用动态方式创建二值信号量
xSemaphoreCreateBinaryStatic()	使用静态方式创建二值信号量
xSemaphoreGive()	释放信号量
xSemaphoreGiveFromISR()	在中断中释放信号量
xSemaphoreTake()	获取信号量
xSemaphoreTakeFromISR()	在中断中获取信号量

13.2.计数型信号量

介绍

• 计数型信号量，有多个，可以计数
• 释放多少个，就+n，获取了多少个，就-n

用途

• 事件计数：事件A执行多次释放多次，事件B执行多次获取多次；
• 资源管理：计数值表示可用的资源数量；

开启宏

#define configUSE_COUNTING_SEMAPHORES 1

函数	描述
xSemaphoreCreateCounting()	使用动态方法创建计数型信号量。
xSemaphoreCreateCountingStatic()	使用静态方法创建计数型信号量
uxSemaphoreGetCount()	获取信号量的计数值

13.3.优先级翻转问题

三个任务，优先级为1、2、3，1和3同步执行，公用一个二值信号量；

1.任务1获取了信号量，还没释放被3打断了；

2.3要获取信号量，发现没有，被阻塞了，又回到1；

3.1还没释放信号量，任务2就绪了，被任务2抢占了；

4.任务2执行完，才执行任务1；

5.任务1执行完，释放了信号量，任务3才获取信号量继续执行；

这里发现，任务执行顺序为2,1,3，并不是3,2,1；

13.4.互斥信号量

介绍

• 比二值信号量多了优先级继承机制；
• 当一个高优先级任务需要等待一个低优先级任务的资源时，会提升低任务的优先级；这样避免了高优先级任务长时间等待；
• 高优先级任务获取到资源后，会立马把刚刚低优先级的任务的优先级放回去；

注意！！！！！！！！！！！！

• 不能完全解决优先级翻转问题；
• 不能在中断中使用互斥信号量；1.中断没有任务优先级，优先级继承机制无法生效；2.中断无法阻塞等待一个互斥信号量保护的资源；

互斥信号量相关函数：

函数	描述
xSemaphoreCreateMutex()	使用动态方法创建互斥信号量。
xSemaphoreCreateMutexStatic()	使用静态方法创建互斥信号量。

• 要配置的宏

#define configUSE_MUTEXES 1

14.队列集

**介绍：**一种数据结构，用于管理多个队列

**作用：**一个任务从a、b两个队列里面接收，如果代码a写在前面，b写在后面，那么如果b队列有数据，a阻塞了，并不会收到；

• 开启一下宏

#define configUSE_QUEUE_SETS    

函数	描述
xQueueCreateSet()	创建队列集
xQueueAddToSet()	队列添加到队列集中
xQueueRemoveFromSet()	从队列集中移除队列
xQueueSelectFromSet()	获取队列集中有有效消息的队列
xQueueSelectFromSetFromISR()	在中断中获取队列集中有有效消息的队列

15.事件标志组

介绍：相当于一组信号量，有多个位，可以等待一个位，也可以等待多个位

事件标志组是多少位，怎么设置：

Ø 如果 configUSE_16_BIT_TICKS 设置为 1，则事件组内实现的位数（或标志数）为 8； 如果 configUSE_16_BIT_TICKS 设置为 0，则为 24。

Ø 如果 configTICK_TYPE_WIDTH_IN_BITS 设为 TICK_TYPE_WIDTH_16_BITS，则事件组内实现的位数（或标志数）为 8。

Ø 如果 configTICK_TYPE_WIDTH_IN_BITS 设为 TICK_TYPE_WIDTH_32_BITS，则为 24 。

Ø 如果 configTICK_TYPE_WIDTH_IN_BITS 设为 TICK_TYPE_WIDTH_64_BITS，则为 56。

configTICK_TYPE_WIDTH_IN_BITS 只在新版本中有，老版本只有configUSE_16_BIT_TICKS 配置

事件标志组相关函数：

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

16.任务通知

介绍：

任务与任务直接发送数据，减少了中间量（消息队列，信号量，事件通知组）

通知接收方法：

Ø 覆盖原值，无论接收任务是否已读取被覆盖的值。

Ø 覆盖原值（仅当接收任务已读取被覆盖的值时）。

Ø 在值中设置一个或多个位。

Ø 对值进行增量（添加 1）。

10.4.0版本之前，是任务通知变量（只能接收一个任务的通知）

10.4.0版本之后，是任务通知组（可以接收多个任务的通知）

• 要开启的宏

configUSE_TASK_NOTIFICATIONS 设为0可以禁用。

任务通知相关函数如下：

函数	描述
xTaskNotify()	发送通知，带有通知值
xTaskNotifyAndQuery()	发送通知，带有通知值并且保留接收任务的原通知值
xTaskNotifyGive()	发送通知，不带通知值
xTaskNotifyFromISR()	在中断中发送任务通知
xTaskNotifyAndQueryFromISR()
vTaskNotifyGiveFromISR()
ulTaskNotifyTake()	获取任务通知，可选退出函数时对通知值清零或减1
xTaskNotifyWait()	获取任务通知，可获取通知值和清除通知值的指定位

注意：发送通知有相关ISR函数，接收通知没有ISR函数，不能在ISR中接收任务通知。

16.1.任务通知模拟信号量

• 发送通知，不带通知值，xTaskNotifyGive每调用一次，给任务通知组的值+1；
• 获取通知，可以清除通知值，也可以-1；

16.2.任务通知模拟队列

• 发送通知，带通知值 xTaskNotify(task2_handle,num,eSetValueWithOverwrite);
• 获取通知，退出时清除通知值

16.3.任务通知模拟事件标志组

• 发送通知：不带通知值 xTaskNotify(task2_handle,1<<n,eSetBits);
• 获取通知，清除指定位

16.4.任务通知数组新用法

任务通知组，新版本是数组，老版本的index是0，新版本的index可以自己给，给0就第一个，给1就第二个……；并且数组的长度可以修改；

17.软件定时器

**介绍：**软件利用心跳实现的定时器；

**状态：**未创建、已创建、已运行；

**原理：**有一个存放命令的消息队列，把创建、开始等等命令放在消息队列中，软件定时器从消息队列中读命令来执行对应操作；

• 开启以下宏

/* 软件定时器相关定义 */
#define configUSE_TIMERS 1                                          /* 1: 使能软件定时器, 默认: 0。使能后需指定下面3个 */
#define configTIMER_TASK_PRIORITY (configMAX_PRIORITIES - 1)        /* 定义软件定时器任务的优先级 */
#define configTIMER_QUEUE_LENGTH 5                                  /* 定义软件定时器命令队列的长度*/
#define configTIMER_TASK_STACK_DEPTH (configMINIMAL_STACK_SIZE * 2) /* 定义软件定时器任务的栈空间大小*/

软件定时器相关函数如下：

函数	描述
xTimerCreate()	动态方式创建软件定时器
xTimerCreateStatic()	静态方式创建软件定时器
xTimerStart()	开启软件定时器定时
xTimerStartFromISR()	在中断中开启软件定时器定时
xTimerStop()	停止软件定时器定时
xTimerStopFromISR()	在中断中停止软件定时器定时
xTimerReset()	复位软件定时器定时
xTimerResetFromISR()	在中断中复位软件定时器定时
xTimerChangePeriod()	更改软件定时器的定时超时时间
xTimerChangePeriodFromISR()	在中断中更改定时超时时间

回调函数：把一个函数当成另一个函数的参数来用；

18.Tickless低功耗模式

在执行空闲任务的时候，会对下一次任务切换的时间进行计算，然后关闭systick，等到需要任务切换的时候，再打开systick，为了避免tick值发生紊乱，会把这段时间的tick应该+的值计算出来加上；即在Tickless模式下，时钟中断频率明显降低，之后会把时钟节拍数补上；

• 利用了STM32的睡眠模式，关CPU时钟；

• Tickless模式相关配置项（掌握）

配置项	说明
configUSE_TICKLESS_IDLE	使能低功耗 Tickless 模式，默认0
configEXPECTED_IDLE_TIME_BEFORE_SLEEP	系统进入相应低功耗模式的最短时长，默认2
configPRE_SLEEP_PROCESSING(x)	在系统进入低功耗模式前执行的事务，比如关闭外设时钟
configPOST_SLEEP_PROCESSING(x)	系统退出低功耗模式后执行的事务，比如开启之前关闭的外设时钟

• FreeRTOSConfig.h代码清单

#define configUSE_TICKLESS_IDLE             1
#include "freertos_demo.h"
#define configPRE_SLEEP_PROCESSING( x )     PRE_SLEEP_PROCESSING() // 这两个函数可以在进入低功耗和退出低功耗的时候做一些事情，名字可以自己写
#define configPOST_SLEEP_PROCESSING( x )     POST_SLEEP_PROCESSING()

19.内存管理

Ø heap_1：最简单，不允许释放内存。

Ø heap_2：允许释放内存，但不会合并相邻的空闲块。最佳适应算法：选择能满足自己最接近的；

Ø heap_3：简单包装了标准 malloc() 和 free()，以保证线程安全。把所有的内存分成固定大小的块；

Ø heap_4：合并相邻的空闲块以避免碎片化。包含绝对地址放置选项。第一适应算法：选择可用的内存块中第一个；

Ø heap_5：如同 heap_4，能够跨越多个不相邻内存区域的堆。（操作太多）

• 使用动态创建的方法，就是采用内存管理算法自动处理；

• 手动的内存管理相关函数

函数	描述
void * pvPortMalloc( size_t xWantedSize );	申请内存
void vPortFree( void * pv );	释放内存
size_t xPortGetFreeHeapSize( void );	获取当前空闲内存的大小
LEEP_PROCESSING( x ) PRE_SLEEP_PROCESSING() // 这两个函数可以在进入低功耗和退出低功耗的时候做一些事情，名字可以自己写
#define configPOST_SLEEP_PROCESSING( x ) POST_SLEEP_PROCESSING()

# 20.内存管理Ø heap_1：最简单，不允许释放内存。Ø heap_2：允许释放内存，但不会合并相邻的空闲块。**最佳适应算法**：选择能满足自己最接近的；Ø heap_3：简单包装了标准 malloc() 和 free()，以保证线程安全。把所有的内存分成固定大小的块；Ø heap_4：合并相邻的空闲块以避免碎片化。包含绝对地址放置选项。**第一适应算法**：选择可用的内存块中第一个；Ø heap_5：如同 heap_4，能够跨越多个不相邻内存区域的堆。（操作太多）- 使用动态创建的方法，就是采用内存管理算法自动处理；- 手动的内存管理相关函数| **函数**                                   | **描述**               |
| ------------------------------------------ | ---------------------- |
| void * pvPortMalloc( size_t xWantedSize ); | 申请内存               |
| void vPortFree( void * pv );               | 释放内存               |
| size_t xPortGetFreeHeapSize( void );       | 获取当前空闲内存的大小 |