STM32 FreeRTOS 事件标志组

目录

事件标志组简介

基本概念

1、事件位(事件标志)

2、事件组

事件组和事件位数据类型

事件标志组和信号量的区别

事件标志组相关API函数介绍


事件标志组简介

基本概念

当在嵌入式系统中运行多个任务时,这些任务可能需要相互通信,协调其操作。FreeRTOS中的事件标志组(Event Flags Group)提供了一种轻量级的机制,用于在任务之间传递信息和同步操作。

事件标志组就像是一个共享的标志牌集合,每个标志位都代表一种特定的状态或事件。任务可以等待或设置这些标志位,从而实现任务之间的协同工作。

1、事件位(事件标志)

事件位用于指示事件是否发生。 事件位通常称为事件标志。例如,应用程序可以:

  • 定义一个位(或标志), 设置为 1 时表示“已收到消息并准备好处理”, 设置为 0 时表示“没有消息等待处理”。
  • 定义一个位(或标志), 设置为 1 时表示“应用程序已将准备发送到网络的消息排队”, 设置为 0 时表示 “没有消息需要排队准备发送到网络”。
  • 定义一个位(或标志), 设置为 1 时表示“需要向网络发送心跳消息”, 设置为 0 时表示“不需要向网络发送心跳消息”。
  • 2、事件组

    事件组就是一组事件位。 事件组中的事件位通过位编号来引用。 同样,以上面列出的三个例子为例:

  • 事件标志组位编号为 0 表示“已收到消息并准备好处理”。
  • 事件标志组位编号为 1 表示“应用程序已将准备发送到网络的消息排队”。
  • 事件标志组位编号为 2 表示“需要向网络发送心跳消息”。

    事件组和事件位数据类型

    事件组由 EventGroupHandle_t 类型的变量引用。

    在事件组中实现的位数(或标志数)取决于是使用 configUSE_16_BIT_TICKS 还是 configTICK_TYPE_WIDTH_IN_BITS 来控制 TickType_t 的类型(新版本):

    1、如果 configUSE_16_BIT_TICKS 设置为 1,则事件组内实现的位数(或标志数)为 8; 如果 configUSE_16_BIT_TICKS 设置为 0,则为 24。——滴答值位数减8

    2、如果 configTICK_TYPE_WIDTH_IN_BITS 设为 TICK_TYPE_WIDTH_16_BITS,则事件组内实现的位数(或标志数)为 8。

    3、如果 configTICK_TYPE_WIDTH_IN_BITS 设为 TICK_TYPE_WIDTH_32_BITS,则为 24 。

    4、如果 configTICK_TYPE_WIDTH_IN_BITS 设为 TICK_TYPE_WIDTH_64_BITS,则为 56。

    对configUSE_16_BIT_TICKS或configTICK_TYPE_WIDTH_IN_BITS 的依赖源于 RTOS 任务内部实现中用于线程本地存储的数据类型。我们当前的版本不支持configTICK_TYPE_WIDTH_IN_BITS配置,只有configUSE_16_BIT_TICKS配置。

    事件组中的所有事件位都 存储在 EventBits_t 类型的单个无符号整数变量中。 事件位 0 存储在位 0 中,事件位 1 存储在位1 中,依此类推。

    下图表示一个 24 位事件组,使用 3 个位来保存前面描述的 3 个示例事件。 在图片中,仅设置了事件位2。

    事件标志组和信号量的区别

    事件标志组(Event Flags Group)和信号量(Semaphore)都是FreeRTOS中用于任务同步和通信的机制,但它们在用途和行为上有一些关键的区别。

    事件标志组

    信号量

    主要用于任务之间的事件通知和同步。每个标志位通常代表一个特定的状态或事件,任务可以等待某些标志的发生或者设置标志来通知其他任务。

    用于任务之间的资源控制和同步。信号量通常用来保护共享资源,控制对共享资源的访问,以及在任务之间提供同步。

    每个标志位通常代表一个不同的事件,每个标志位只有两个状态,即已设置或未设置(0/1)。

    信号量是一个计数器,可以具有大于1的值,表示可用的资源数量。信号量的计数可以动态增减,而且可以用于实现互斥、同步等场景。

    适用于需要向其他任务通知事件发生或等待特定事件的场景,例如数据准备就绪、某个条件满足等。

    适用于需要对共享资源进行控制,限制同时访问某个资源的任务数量,以及确保任务按顺序访问共享资源的场景。

    任务可以等待多个特定的标志位同时发生(&),或者等待任意一个标志位发生(|)。

    任务等待信号量的发放,当信号量的计数大于零时,任务可以继续执行。

    总体来说,事件标志组更侧重于任务间的事件通知和同步,而信号量更侧重于资源的控制和同步。在设计中,根据具体需求选择合适的机制会更有利于系统的设计和性能。

    事件标志组相关API函数介绍

    事件标志组相关函数:

    函数

    描述

    xEventGroupCreate()

    使用动态方式创建事件标志组

    xEventGroupCreateStatic()

    使用静态方式创建事件标志组

    xEventGroupClearBits()

    清零事件标志位

    xEventGroupClearBitsFromISR()

    在中断中清零事件标志位

    xEventGroupSetBits()

    设置事件标志位

    xEventGroupSetBitsFromISR()

    在中断中设置事件标志位

    xEventGroupWaitBits()

    等待事件标志位

    xEventGroupSync()

    设置事件标志位,并等待事件标志位

    作者:雁过留声花欲落

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