stm32单片机下使用FreeRTOS编程，如何划分任务及任务间如何通信呢？

2019-12-05 11:16:14 1.3k 阅读 AI 写同款 · GEO 优化AI 选题数据监测一键分发 ›

一篇文章入门Stm32CubeMX在freertos系统下进行uart串口通讯一篇文章学会一个开发软件和一个操作系统的使用阅读详情

我是FreeRTOS的菜鸟，想在STM32下使用FreeRTOS编程。

今有如下设备
（1）、USART1通过通信采集2个压力数据
（2）、USART2通过通信采集2个温度数据
（3）、AD7708模拟量输入芯片采集3路传感器信号数据

现在要想通过USART3将2个压力数据、2个温度数据、3路传感器信号数据传输给上位机。

请问：

（1）、该如何划分任务？
是依据一个串口划分一个任务或者依据AD7708模入芯片划分一个任务呢？还是其它呢？
（2）、我下面划分任务是否合理
USART1划分一个任务，USART1接收中断通过发送信号量通知该任务开始运行。
USART2划分一个任务，USART2接收中断通过发送信号量通知该任务开始运行。
AD7708划分一个任务，该任务是一个周期性任务，每隔100毫秒执行一次
USART3划分一个任务，当收到上位机的请求后，将数据发送给上位机。
（3）、USART1任务、USART2任务、AD7708任务的数据如何传输给USART3的任务呢？

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ba_wang_mao

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切换为时间正序

ba_wang_mao 2019-12-11

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任务的优先级安排原则如下：

1）、中断关联性：与中断服务程序（ISR）有关联的任务应该安排尽可能高的优先级，以便及时处理异步事件，提高系统的实时性。如果优先级安排得比较低，则CPU有可能被优先级比较高的任务长期占用，以致于在第二次中断发生时连第一次中断还没有处理，从而产生信号丢失现象；
2）、紧迫性：因为紧迫任务对响应时间有严格要求，在所有紧迫任务中，按响应时间要求排序，越紧迫的任务安排的优先级越高。紧迫性为最高原则。紧迫任务通常与ISR关联。
3）、关键性：任务越关键安排的优先级越高，以保障其执行机会。
4）、频繁性：对于周期性任务，执行越频繁，则周期越短，允许耽误的时间也越短，故应该安排的优先级也越高，以保障及时得到执行。
5）、快捷性：在前面各项条件相近时，越快捷（耗时短）的任务安排的优先级越高，以使其他就绪任务的延时缩短。
6）、传递性：信息传递的上游任务的优先级高于下游任务的优先级，如信号采集任务的优先级高于数据处理任务的优先级。

ba_wang_mao 2019-12-11

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任务划分小结：
关键任务：必须得到运行机会的，如火灾监控
紧迫任务：必须尽快执行的

1）、首先，以CPU为中心，将与各种输入/输出设备（或端口）相关的功能分别划分为独立的任务；
2）、发现“关键”功能，将其最“关键”部分“剥离”出来，用一个独立任务（或ISR）完成，剩余部分用另外一个任务实现，两者之间通过通信机制沟通；
3）、发现“紧迫”功能，将其最“紧迫”部分“剥离”出来，用一个独立的高优先级任务（或ISR）完成，剩余部分用另外一个任务实现，两者之间通过通信机制沟通；
4）、对于既“关键”又“紧迫”的功能，按“紧迫”功能处理；
5）、将消耗机时较多的数据处理功能划分出来，封装为较低优先级任务；
6）、将关系密切的若干功能组合成为一个任务，达到功能聚合的效果；
7）、将由相同事件触发的若干功能组合成为一个任务，从而免除事件分发机制；
8）、将运行周期相同的功能组合成为一个任务，从而免除时间事件分发机制；
9）、将若干按固定顺序执行的功能组合成为一个任务，从而免除同步接力通信的麻烦。

ba_wang_mao 2019-12-09

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我准备这样设计任务：

设计消息队列协议
msg[0] = 1 表示传输2个压力数据
msg[0] = 2 表示传输2个温度数据
msg[0] = 3 表示传输3个通道传感器数据
msg[0] = 4 表示DMA接收上位机通信报文完毕

一、USART1划分一个任务，USART1接收中断中发送信号量通知该任务运行解析完报文后，得到2个压力数据，然后发送msg[0] = 1 消息队列，传输给USART3任务。
二、USART2划分一个任务，USART2接收中断中发送信号量通知该任务运行解析完报文后，得到2个温度数据，然后发送msg[0] = 2 消息队列，传输给USART3任务。
三、AD7708划分一个任务，该任务是一个周期性任务，每隔100毫秒执行一次，采集到传感器信号后，然后发送msg[0] =3 消息队列，传输给USART3任务。
四、USART3接收上位机通信使用DMA中断（使用STM32F103的USART3空闲中断+DMA方式采集不定长的上位机报文），当检测到DMA接收完毕，然后发送msg[0] = 4 消息队列，传输给USART3任务。

五、USART3划分一个任务
USART3_TASK()
{

while (1)
{
等待消息队列;
读取消息队列头字节
switch (消息队列头字节)
{
case 1:
读取2个压力数据
break;
case 2:
读取2个温度数据
break;
case 3:
读取3个通道的传感器数据
break;
case 4:
USART3通过DMA方式读取完毕上位机通信报文，解析上位机报文;
if (上位机报文检验通过)
{
给上位机发送压力、温度和传感器数据
}
break;
}

}
}

worldy 2019-12-07

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那么，FreeRTOS会给你分配执行时间，不用太过操心时间问题

ba_wang_mao 2019-12-06

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引用 3 楼 worldy 的回复:

创建3个任务，分别采集数据，每个任务作业如果没有使用共同的资源，则当成独立的任务对待，如果使用共同资源，则需要加锁同步

假如USART1需要定时200毫秒【先给】设备发送一帧请求，设备收到请求报文后，【然后才给】USART1回送2个压力数据。
这时候如何设计和规划USART1任务呢？

worldy 2019-12-06

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创建3个任务，分别采集数据，每个任务作业如果没有使用共同的资源，则当成独立的任务对待，如果使用共同资源，则需要加锁同步

ba_wang_mao 2019-12-06

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假如USART1需要定时200毫秒【先给】设备发送一帧请求，设备收到请求报文后，【然后才给】USART1回送2个压力数据。
这时候如何设计和规划USART1任务呢？

efenwu 2019-12-06

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资源多的话根据目前2的方法即可,任务数据可通过freertos里的队列发数据过去

ba_wang_mao 2019-12-06

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引用 7 楼 worldy 的回复:

需要准确的时间定时？

不需要准确的时间，大概即可。

worldy 2019-12-06

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需要准确的时间定时？

ba_wang_mao 2019-12-06

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引用 3 楼 worldy 的回复:

创建3个任务，分别采集数据，每个任务作业如果没有使用共同的资源，则当成独立的任务对待，如果使用共同资源，则需要加锁同步

假如USART1需要定时200毫秒【先给】设备发送一帧请求，设备收到请求报文后，【然后才给】USART1回送2个压力数据。
这时候如何设计和规划USART1任务呢？

ba_wang_mao 2019-12-06

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stm32单片机下使用FreeRTOS编程，如何划分任务及任务间如何通信呢？

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