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ESP32 Arduino:创建FreeRTOS任务

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本ESP32 Arduino教程的代码在ESP32进行了测试。


简 介
本文主要介绍如何使用FreeRTOS函数创建任务。因为涉及到一些比较复杂的概念,我们将从一个非常简单的示例开始。在这个例子中,我们会先创建两个打印“Hello World”消息的任务,然后将它们删除。
有关本教程将用到的绝大多数功能,均可参阅这里的.h文件。有关FreeTROS和任务的介绍请参阅此前的这篇帖子:(待翻译:补03)。


setup函数和循环代码
在setup函数中,首先要打开一个串行连接,用于输出测试程序的运行结果。这是常规的Arduino功能。

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Serial.begin(112500);

delay(1000);

然后,调用xTaskCreate函数以创建任务。该函数的参数如下所述[1]:
TaskCode:我们需要把一个函数指针(该函数负责任务的实现)传递给这个参数。我们将创建两个函数(TaskOne和TaskTwo),它们的定义在后面的代码中,我们将把这两个函数传递给这个参数。

TaskName:任务的名称,以字符串表示。我们要创建的两个任务名称分别为“TaskOne”和“TaskTwo”。

StackDepth:任务堆栈大小,以字节数表示。尽管可以进行一些计算,但是并没有一种简单的方式能够确定任务的大小[2]。在简单的示例中,我们通常会使用一个足够大的数值。

Update:在最初的帖子里,提到StackDepth是以字(word)数表示的,FreeRTOS xTaskCreate文档也是如此。但是,IDF版的具体实现有所不同,堆栈深度实际上是以字节数表示的,如IDF文档所述:https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/en/latest/api-guides/freertos-smp.html#tasks-and-task-creation 。我们在IDF的FreeRTOS task.h文件里也能对此予以验证。

Parameter:指针,指向任务函数所接收的参数。其类型必须为(void *) [2]。在本教程中,为简单起见,我们将不会使用这个参数(参数值为NULL)。

Priority:任务的优先级。我们将创建两个具有相同优先级的任务。

TaskHandle:返回一个句柄,用于以后进行函数调用(比如要删除某个任务或者修改其优先级)时对任务的引用[2]。同样地,在这个简单示例中,我们将不使用这个参数(参数值为NULL)。

该函数会返回pdPass(成功时)或错误代码[1] (http://esp32.info/docs/esp_idf/html/db/d67/projdefs_8h.html)。我们假设任务创建时不会有任何问题,所以代码中不会进行任何错误校验。当然,在实际的应用场景中,应该确认任务是否创建成功。


完整的setup函数如下所示,其中包括了创建两个不同任务的函数调用。


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[/font][/align][font=微软雅黑]void setup() {

 

  Serial.begin(112500);

  delay(1000);

 

  xTaskCreate(

                    taskOne,          /* Task function. */

                    "TaskOne",        /* String with name of task. */

                    10000,            /* Stack size in bytes. */

                    NULL,             /* Parameter passed as input of the task */

                    1,                /* Priority of the task. */

                    NULL);            /* Task handle. */

 

  xTaskCreate(

                    taskTwo,          /* Task function. */

                    "TaskTwo",        /* String with name of task. */

                    10000,            /* Stack size in bytes. */

                    NULL,             /* Parameter passed as input of the task */

                    1,                /* Priority of the task. */

                    NULL);            /* Task handle. */

 

}

 

因为所创建的两个任务已经实现了所有功能,所以主循环什么也不用做。我们在主循环中只放了一个延时。
[AppleScript] 纯文本查看 复制代码
void loop() {

   delay(1000);

}

 


任务函数
现在,我们唯一需要做的就是指定任务函数。不要忘了,我们要创建两个任务,分别由函数TaskOne和TaskTwo实现。
请注意,这些任务都将使用正则函数实现,因此它们需要遵循预先定义的函数原型[3]。它们必须返回空(void),而且必须接收(void *)类型的输入参数[3],如下例所示。
[AppleScript] 纯文本查看 复制代码
void taskOne( void * parameter )

 


有一点非常重要,那就是这个函数不应该返回任何数值。因此,它们不能包含return语句或者执行到代码结尾[3]。相反,应该显式地将其删除[3]。
要在某个任务的代码内部将其自身删除,我们只需要调用它的TaskDelete函数即可。该函数接收的输入参数是要删除的任务句柄[4](就是前面提到本教程不使用的xTaskCreate函数的参数)。尽管如此,如果我们将输入参数值设为NULL,那么主调任务仍然能被删除[4],这正是我们想要的效果(我们会从任务自身代码内部进行调用)。
[AppleScript] 纯文本查看 复制代码
vTaskDelete( NULL );
除了这几点不同之外,这两个函数的实现非常简单。简而言之,我们将使用一个简单的循环,让每个任务打印一条“Hello World”消息,循环结束后再打印一条表示任务已结束的消息。
本教程的完整代码如下所示,其中包括两个任务的实现代码。


[AppleScript] 纯文本查看 复制代码
[/font][/align][font=微软雅黑]void setup() {

 

  Serial.begin(112500);

  delay(1000);

 

  xTaskCreate(

                    taskOne,          /* Task function. */

                    "TaskOne",        /* String with name of task. */

                    10000,            /* Stack size in bytes. */

                    NULL,             /* Parameter passed as input of the task */

                    1,                /* Priority of the task. */

                    NULL);            /* Task handle. */

 

  xTaskCreate(

                    taskTwo,          /* Task function. */

                    "TaskTwo",        /* String with name of task. */

                    10000,            /* Stack size in bytes. */

                    NULL,             /* Parameter passed as input of the task */

                    1,                /* Priority of the task. */

                    NULL);            /* Task handle. */

 

}

 

void loop() {

  delay(1000);

}

 

void taskOne( void * parameter )

{

 

    for( int i = 0;i<10;i++ ){

 

        Serial.println("Hello from task 1");

        delay(1000);

    }

 

    Serial.println("Ending task 1");

    vTaskDelete( NULL );

 

}

 

void taskTwo( void * parameter)

{

 

    for( int i = 0;i<10;i++ ){

 

        Serial.println("Hello from task 2");

        delay(1000);

    }

    Serial.println("Ending task 2");

    vTaskDelete( NULL );

 

}



运行代码
使用Arduino IDE对代码进行编译并上传到ESP32开发板,即可运行代码。运行结果如图1所示,串行控制台会打印出两条“Hello World”消息。最后,两条表示任务结束的消息也会打印到控制台上。


esp32-create-freertos-task.png
图1 - 程序运行结果。


请注意,两个任务是并行运行的,所以两个任务打印的消息是混在一起的。每个任务的执行时间由RTOS调度器决定。


注:本文作者是Nuno Santos,他是一位和蔼可亲的电子和计算机工程师,住在葡萄牙里斯本 (Lisbon)。
他写了很多有关ESP32、ESP8266的有用的教程和项目。

查看更多ESP32/ESP8266教程和项目,请点击 : ESP32教程汇总贴
英文版教程 : ESP32 tutorial



gada888  版主

发表于 2019-4-1 08:35:32

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