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[ESP32系列教程] 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：ESP32 Arduino：使用FreeRTOS函数。

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。

[mw_shl_code=applescript,true]Serial.begin(112500);

delay(1000);[/mw_shl_code]

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。

[mw_shl_code=applescript,true]

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. */

}

[/mw_shl_code]

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。

[mw_shl_code=applescript,true]void loop() {

delay(1000);

}

[/mw_shl_code]

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。

[mw_shl_code=applescript,true]void taskOne( void * parameter )

[/mw_shl_code]

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）。

[mw_shl_code=applescript,true]vTaskDelete( NULL );[/mw_shl_code]

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。

[mw_shl_code=applescript,true]

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 );

}[/mw_shl_code]

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。