基于STM32F407的FreeRTOS学习笔记(4)-电子发烧友网

CPU工作的时候，各个任务运行会占用CPU的资源，在Windows系统中我们可以通过任务管理器来看各任务（进程）占用系统资源的情况。

那么，FreeRTOS怎么实现这个功能呢？

我们翻阅FreeRTOS官网，查询API文档，在内核控制函数部分找到了相关的函数。

文档指出实现运行时间功能需要配置外设定时器，即32板载定时器，计时器频率应为滴答计时器（1ms）的至少10倍。

传入参数为pcWriteBUffer，其实是一个char类型的数组用以存储相关信息。

我们现在工程上调用这个函数。

char informationbuff[400];
void Get_info(void * pvParameters)
{

  //vTaskGetRunTimeStats(informationbuff);
  while(1)
  {
    if(KEY_Scan(0)==1)//按下按键1
    {
      memset(informationbuff,0,400);//清空数组内容
      vTaskGetRunTimeStats(informationbuff);//获得运行时间
      printf("%s\r\n",informationbuff);//打印运行时间
    }
    vTaskDelay(10);
  }
}

上述任务的作用为检测按键，如果按键按下即尝试获得运行状态，并打印运行状态。

出现了如下错误，显示我们未定义该函数，我们利用Ctrl+F全局寻找这个函数定义在哪里。

FreeRTOS\FreeRTOS.axf: Error: L6218E: Undefined symbol vTaskGetRunTimeStats (referred from main.o）.

F:\Code\STM32Code\STM32F407_FreeRtos\FreeRTOS\FreeRTOS\Source\tasks.c(4539) :     void vTaskGetRunTimeStats( char * pcWriteBuffer )
F:\Code\STM32Code\STM32F407_FreeRtos\FreeRTOS\FreeRTOS\Source\tasks.c(4552) :          * vTaskGetRunTimeStats() calls uxTaskGetSystemState(), then formats part
F:\Code\STM32Code\STM32F407_FreeRtos\FreeRTOS\FreeRTOS\Source\tasks.c(4557) :          * vTaskGetRunTimeStats() has a dependency on the sprintf() C library
F:\Code\STM32Code\STM32F407_FreeRtos\FreeRTOS\FreeRTOS\Source\tasks.c(4567) :          * through a call to vTaskGetRunTimeStats().

第一行内容，即为函数定义的位置，我们跳转过去查看其情况。

#if ( ( configGENERATE_RUN_TIME_STATS == 1 ) && ( configUSE_STATS_FORMATTING_FUNCTIONS > 0 ) && ( configUSE_TRACE_FACILITY == 1 ) )


    void vTaskGetRunTimeStats( char * pcWriteBuffer )
{
        TaskStatus_t * pxTaskStatusArray;
        UBaseType_t uxArraySize, x;
        configRUN_TIME_COUNTER_TYPE ulTotalTime, ulStatsAsPercentage;

省略后续内容（防止说水字数）

我们看到了函数模型以及相关注释，从头中我们可以看出需要相关的宏定义，分别是configGENERATE_RUN_TIME_STATS、configUSE_STATS_FORMATTING_FUNCTIONS、configUSE_TRACE_FACILITY。

我们在FreeRTOSconfig.h文件(头文件都行，方便管理)中添加使能这三个宏。

再次运行，依旧报错，从报错内容来看，提醒我们如果将configGENERATE_RUN_TIME_STATS使能的话，我们也必须定义portCONFIGURE_TIMER_FOR_RUN_TIME_STATS这个启动函数，以及后面的一条报错，我们必须定义portGET_RUN_TIME_COUNTER_VALUE时间的返回值。

#ifndef portCONFIGURE_TIMER_FOR_RUN_TIME_STATS
  (import)    #error If configGENERATE_RUN_TIME_STATS is defined then portCONFIGURE_TIMER_FOR_RUN_TIME_STATS must also be defined.  portCONFIGURE_TIMER_FOR_RUN_TIME_STATS should call a port layer function to setup a peripheral timer/counter that can then be used as the run time counter time base.
    #endif /* portCONFIGURE_TIMER_FOR_RUN_TIME_STATS */


    #ifndef portGET_RUN_TIME_COUNTER_VALUE
        #ifndef portALT_GET_RUN_TIME_COUNTER_VALUE
    (import)    #error If configGENERATE_RUN_TIME_STATS is defined then either portGET_RUN_TIME_COUNTER_VALUE or portALT_GET_RUN_TIME_COUNTER_VALUE must also be defined.  See the examples provided and the FreeRTOS web site for more information.
        #endif /* portALT_GET_RUN_TIME_COUNTER_VALUE */
    #endif /* portGET_RUN_TIME_COUNTER_VALUE *

启动函数即为外部定时器启动函数，返回值则是一个数用以计算时间。

#define portCONFIGURE_TIMER_FOR_RUN_TIME_STATS()  configTIM_START()//定时器1提供时间统计的时基，频率为10K，即周期为100us           
#define portGET_RUN_TIME_COUNTER_VALUE()   FreeRTOSRunTime//时基
extern volatile unsigned long long FreeRTOSRunTime;

我们定义这两个宏，本来这个括号是没加上去的，后来发现其调用的时候是代括号的，所以定义宏的时候不带括号就会出错

此外我们定义了long long 类型的变量用以存储我们的时间，加上extern表示这个变量的实际定义并不在头文件中，之所以加上volatile是因为我们的变量会在不同的文件以及中断中被修改（这种修改属于意外修改），加上volatile标志给系统提前吱会一声。

之后，我们去CUBEMX启动我们的定时器。

定时器我们选择定时器1，时钟源选择内部时钟，分频系数由于我们的单片机主频是168MHZ，因此我们选择168分频，这样子定时器频率即为1MHZ，溢出值我们选择为50，通过这样的设置我们定时器的频率就是20KHZ，是滴答定时器时钟的20倍。

FreeRTOSRunTime也可以定义在这里。

之后我们将刚才宏定义的启动函数进行定义，内容则是重置计数器并启动定时器。

完成这步之后，我们还需要在主函数中启用定时器1 的中断并且编写相应的中断服务函数，其内容为FreeRTOSRunTime递增。

/* USER CODE BEGIN 4 */
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
  if(htim->Instance == htim1.Instance)
  {
    FreeRTOSRunTime++;
  }
}
/* USER CODE END 4 */

之后我们运行程序观察串口的输出。