FreeRTOS入门（05）：事件组

Posted 2023-03-07 Naisu Xu

文章目录

• 目的
• 基础说明
• 相关函数
• 使用演示
• 总结

目的

事件组是RTOS中相对常用的用于任务间交互的功能，这篇文章将对相关内容做个介绍。

本文代码测试环境见前面的文章：《FreeRTOS入门（01）：基础说明与使用演示》

基础说明

事件组（EventGroup）和单片机硬件的事件或者中断有点像，每个事件组对象就是一个变量（寄存器）。如果 configUSE_16_BIT_TICKS 值为 0 这就是一个32位的变量，为 1 就是一个16位的变量。

事件组对象的高8位供FreeRTOS内部使用，剩余位供用户使用。每一个位（bit）表示一个事件发送，通常该位值为 0 ，表示未发生事件；值为 1 表示发生了事件。

事件组事件在设置的时候可以设置某一位，也可以同时设置某些位。等待事件的任务可以等待某一位有效，也可以等到某些位同时有效。事件被设置后会唤醒所有符合条件的任务（可以用作广播功能）。被唤醒的事件可以选择是否清除事件标志位。

相关函数

// 创建并返回事件组句柄
EventGroupHandle_t xEventGroupCreate( void )

// 删除事件组
// 在被删除的事件组上阻塞的任务将被取消阻塞，并且报告事件组值为0
void vEventGroupDelete( EventGroupHandle_t xEventGroup )

// 获取事件组中某个或某些位，如果不可用则阻塞
// uxBitsToWaitFor表示要等待的标志位（可以设置多个位）
// xClearOnExit为pdTRUE时会在事件发生后清除所等待的标志位，为pdFALSE则不清除
// xWaitForAllBits为pdTRUE时需要等所有等待的标志位都设置后才会返回，为pdFALSE时任意一位设置均会返回
EventBits_t xEventGroupWaitBits( const EventGroupHandle_t xEventGroup,
                                 const EventBits_t uxBitsToWaitFor,
                                 const BaseType_t xClearOnExit,
                                 const BaseType_t xWaitForAllBits,
                                 TickType_t xTicksToWait )

// 设置标志位
EventBits_t xEventGroupSetBits( EventGroupHandle_t xEventGroup, const EventBits_t uxBitsToSet )
// 清除标志位
EventBits_t xEventGroupClearBits( EventGroupHandle_t xEventGroup, const EventBits_t uxBitsToClear )

// 事件组的设置与清除在中断中使用的版本，在中断中设置与清除事件组不会立即进行，而是会延时到后面的FreeRTOS守护进程中执行，所以可能需要设置下面才可使用
// INCLUDE_xEventGroupSetBitFromISR, configUSE_TIMERS, INCLUDE_xTimerPendFunctionCall, configUSE_TRACE_FACILITY
BaseType_t xEventGroupSetBitsFromISR( EventGroupHandle_t xEventGroup, const EventBits_t uxBitsToSet, BaseType_t *pxHigherPriorityTaskWoken )
BaseType_t xEventGroupClearBitsFromISR( EventGroupHandle_t xEventGroup, const EventBits_t uxBitsToClear )

// 获取当前事件组状态
EventBits_t xEventGroupGetBits( EventGroupHandle_t xEventGroup )
EventBits_t xEventGroupGetBitsFromISR( EventGroupHandle_t xEventGroup )

// 同步设置（写和等待合并的功能）
// uxBitsToSet为要写的位，uxBitsToWaitFor为要等待的位
EventBits_t xEventGroupSync( EventGroupHandle_t xEventGroup,
                             const EventBits_t uxBitsToSet,
                             const EventBits_t uxBitsToWaitFor,
                             TickType_t xTicksToWait );

使用演示

下面是个基础使用的演示：

#include "debug.h"
#include "FreeRTOS.h"     // 引入头文件
#include "task.h"         // 引入头文件
#include "event_groups.h" // 引入头文件

EventGroupHandle_t xEventGroup; // 事件组句柄

void task1(void *pvParameters) 
    while(1) 
        xEventGroupSetBits(xEventGroup, 0b0011); // bit1 bit0 写1
        vTaskDelete(NULL);
    


void task2(void *pvParameters) 
    while(1) 
        vTaskDelay(500);
        xEventGroupSetBits(xEventGroup, 0b0100); // bit2 写1
        vTaskDelete(NULL);
    


void task3(void *pvParameters) 
    while(1) 
        // 当 bit0 为1时触发，响应后不清除标志位
        EventBits_t uxBits = xEventGroupWaitBits(xEventGroup, 0b0001, pdFALSE, pdFALSE, portMAX_DELAY);
        printf("t3-%d\\r\\n", uxBits); // 打印事件触发时的标志位
        vTaskDelay(300);
    


void task4(void *pvParameters) 
    while(1) 
        // 当 bit3 bit2 均为0时触发，响应后清除标志位
        EventBits_t uxBits = xEventGroupWaitBits(xEventGroup, 0b0110, pdTRUE, pdTRUE, portMAX_DELAY);
        printf("t4-%d\\r\\n", uxBits); // 打印事件触发时的标志位
        printf("t4-%d\\r\\n", xEventGroupGetBits(xEventGroup)); // 打印当前标志位
        xEventGroupClearBits(xEventGroup, 0x0001); // 清除标志位
        printf("t4-%d\\r\\n", xEventGroupGetBits(xEventGroup)); // 打印当前标志位
    


int main(void) 
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
    SystemCoreClockUpdate();
    Delay_Init();
    USART_Printf_Init(115200);

    xEventGroup = xEventGroupCreate(); //

    xTaskCreate(task1, "task1", 256, NULL, 5, NULL);
    xTaskCreate(task2, "task2", 256, NULL, 5, NULL);
    xTaskCreate(task3, "task3", 256, NULL, 5, NULL);
    xTaskCreate(task4, "task4", 256, NULL, 5, NULL);

    vTaskStartScheduler(); // 任务调度，任务将在这里根据情况开始运行，程序将在这里无序循环

    while(1)  // 程序不会运行到这里


// 时间                   任务         xEventGroup
// tick 0000         0b0000
// tick 0000  task1  0b0011
// tick 0001  task3  0b0011 // 打印输出
// tick 0301  task3  0b0011 // 打印输出
// tick 0500  task2  0b0111
// tick 0501  task4  0b0111 // 打印输出
// tick 0501  task4  0b0001 // 打印输出
// tick 0501  task4  0b0000 // 打印输出

下面是个同步方式演示：

#include "debug.h"
#include "FreeRTOS.h"     // 引入头文件
#include "task.h"         // 引入头文件
#include "event_groups.h" // 引入头文件

EventGroupHandle_t xEventGroup; // 事件组句柄

void task1(void *pvParameters) 
    while(1) 
        printf("t1s1-%d\\r\\n", xEventGroupGetBits(xEventGroup)); // 打印事件触发时的标志位
        EventBits_t uxBits = xEventGroupSync(xEventGroup, 0b0001, 0b0011, portMAX_DELAY); // 设置0b0001，等待0b0011
        printf("t1s2-%d\\r\\n", uxBits); // 打印事件触发时的标志位
        vTaskDelete(NULL);
    


void task2(void *pvParameters) 
    while(1) 
        vTaskDelay(500);
        printf("t2s1-%d\\r\\n", xEventGroupGetBits(xEventGroup)); // 打印事件触发时的标志位
        EventBits_t uxBits = xEventGroupSync(xEventGroup, 0b0010, 0b0011, portMAX_DELAY); // 设置0b0010，等待0b0011
        printf("t2s2-%d\\r\\n", uxBits); // 打印事件触发时的标志位
        vTaskDelete(NULL);
    


int main(void) 
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
    SystemCoreClockUpdate();
    Delay_Init();
    USART_Printf_Init(115200);

    xEventGroup = xEventGroupCreate(); //

    xTaskCreate(task1, "task1", 256, NULL, 5, NULL);
    xTaskCreate(task2, "task2", 256, NULL, 5, NULL);

    vTaskStartScheduler(); // 任务调度，任务将在这里根据情况开始运行，程序将在这里无序循环

    while(1)  // 程序不会运行到这里

总结

就像本文基础说明中介绍的那样，事件组和单片机硬件的事件或者中断有点像，理解了这点的话事件组使用上其实并不复杂的。