FreeRTOS中文使用教程

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资料介绍

1.1 概览

[附录中提供了使用 FreeRTOS 源代码的实用信息]

小型多任务嵌入式系统简介

不同的多任务系统有不同的侧重点。以工作站和桌面电脑为例：

· 早期的处理器非常昂贵，所以那时的多任务用于实现在单处理器上支持多用户。这

类系统中的调度算法侧重于让每个用户”公平共享”处理器时间。

· 随着处理器功能越来越强大，价格却更偏宜，所以每个用户都可以独占一个或多个处理器。这类系统的调度算法则设计为让用户可以同时运行多个应用程序，而计算机也不会显得反应迟钝。例如某个用户可能同时运行了一个字处理程序，一个电子

表格，一个邮件客户端和一个 WEB 浏览器，并且期望每个应用程序任何时候都能对输入有足够快的响应时间。

桌面电脑的输入处理可以归类为”软实时”。为了保证用户的最佳体验，计算机对每个输入的响应应当限定在一个恰当的时间范围——但是如果响应时间超出了限定范围，并不会让人觉得这台电脑无法使用。比如说，键盘操作必须在键按下后的某个时间内作出明显的提示。但如果按键提示超出了这个时间，会使得这个系统看起来响应太慢，而不致于说这台电脑不能使用。

仅仅从单处理器运行多线程这一点来说，实时嵌入式系统中的多任务与桌面电脑的多任务从概念上来讲是相似的。但实时嵌入式系统的侧重点却不同于桌面电脑——特别

是当嵌入式系统期望提供”硬实时”行为的时候。

硬实时功能必须在给定的时间限制之内完成——如果无法做到即意味着整个系统的绝对失败。汽车的安全气囊触发机制就是一个硬实时功能的例子。安全气囊在撞击发生后给定时间限制内必须弹出。如果响应时间超出了这个时间限制，会使得驾驶员受到伤害，而这原本是可以避免的。

大多数嵌入式系统不仅能满足硬实时要求，也能满足软实时要求。

FreeRTOS 4
Designed For Microcontrollers;

http://www.FreeRTOS.org

术语说明

在 FreeRTOS 中，每个执行线程都被称为”任务”。在嵌入式社区中，对此并没有一个公允的术语，但我更喜欢用”任务”而不是”线程”，因为从以前的经验来看，线程具有更多的特定含义。

本章的目的是让读者充分了解：

· 在应用程序中，FreeRTOS 如何为各任务分配处理时间。

· 在任意给定时刻，FreeRTOS 如何选择任务投入运行。

· 任务优先级如何影响系统行为。

· 任务存在哪些状态。

此外，还期望能够让读者解：

· 如何实现一个任务。

· 如何创建一个或多个任务的实例。

· 如何使用任务参数。

· 如何改变一个已创建任务的优先级。

· 如何删除任务。

· 如何实现周期性处理。

· 空闲任务何时运行，可以用来干什么。

本章所介绍的概念是理解如何使用 FreeRTOS 的基础，也是理解基于 FreeRTOS

的应用程序行为方式的基础——因此，本章也是这本书中最为详尽的一章。