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STM32---FreeRTOS中断管理试验

news 2025/8/26 17:58:27

一、实验

实验目的：学会使用FreeRTOS的中断管理

创建两个定时器，一个优先级为4，另一个优先级为6；注意：系统所管理的优先级范围：5~15

现象：两个定时器每1s，打印一段字符串，当关中断时，停止打印，开中断时持续打印。

实验设计：创建两个任务：start_task、task1

2个任务的功能如下：

start_task：用于创建task1任务

task1：中断测试任务，任务中将调到用关中断和开中断函数来体现对中断的管理。

代码：

main.c

#include "stm32f10x.h"
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "freertos_demo.h"
#include "Delay.h"
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "Timer.h"
#include "delay.h"int main(void){	uart_init(9600);Timer_Init();delay_init();// 创建任务FrrrRTOS_Demo(); 	  
}

freertos_demo.c

#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "usart.h"
#include "Timer.h"
#include "delay.h"/******************************************************************任务配置****************************************************/
//任务优先级
#define START_TASK_PRIO					1
//任务堆栈大小	
#define START_TASK_STACK_SIZE 	64  
//任务句柄
TaskHandle_t StartTask_Handler;
//任务函数
void start_task(void *pvParameters);//任务优先级
#define TASK1_PRIO					2
//任务堆栈大小	
#define TASK1_STACK_SIZE 		64  
//任务句柄
TaskHandle_t Task1_Handler;
//任务函数
void task1(void *pvParameters);/******************************************************************任务函数****************************************************/
void FrrrRTOS_Demo(void)
{//创建开始任务xTaskCreate((TaskFunction_t )start_task,            			//任务函数( char*         )"start_task",          			//任务名称(uint16_t       )START_TASK_STACK_SIZE, 			//任务堆栈大小(void*          )NULL,                  			//传递给任务函数的参数(UBaseType_t    )START_TASK_PRIO,       			//任务优先级(TaskHandle_t*  )&StartTask_Handler);   			//任务句柄 // 启动任务调度vTaskStartScheduler();
}void start_task(void *pvParameters)
{taskENTER_CRITICAL();           //进入临界区//创建LED0任务xTaskCreate((TaskFunction_t )task1,     	(const char*    )"task1",   	(uint16_t       )TASK1_STACK_SIZE, (void*          )NULL,				(UBaseType_t    )TASK1_PRIO,	(TaskHandle_t*  )&Task1_Handler); vTaskDelete(StartTask_Handler); //删除开始任务taskEXIT_CRITICAL();            //退出临界区
}// 任务1函数
void task1(void *pvParameters)
{uint8_t task1_num = 0;while(1){if(++task1_num == 5){task1_num = 0;printf("关中断\r\n");portDISABLE_INTERRUPTS();delay_xms(5000);												//不可以使用vTaskDelay()函数：因为此函数会在内部开启中断引起任务切换printf("开中断\r\n");portENABLE_INTERRUPTS();}vTaskDelay(1000);}
}

Timer.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "usart.h"void Timer_Init(void)
{//RCC打开时钟RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);//选择时基单元的时钟，内部时钟一般默认初始化可以写可以不写TIM_InternalClockConfig(TIM2);TIM_InternalClockConfig(TIM3);//配置时基单元TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;//TIM_CKD_DIV1代表1分屏TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;//代表向上计数TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 10000 - 1;//72MHZ分频7200，就是10k,10k计10000个数就是1sTIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 7200 - 1;//高级定时器才有，现在是通用定时器给0TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure);TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructure);//如果不加入这一句，会导致复位之后从1开始计数TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);TIM_ClearFlag(TIM3, TIM_FLAG_Update);//TIM_IT_Update代表更新中断，中断控制，用来控制某个中断能不能通往NIVCTIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE);TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_Update, ENABLE);NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4);NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 4;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 15;									//新版RTOS可管理的NVIC中断：11~15NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//启动定时器TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
}void TIM2_IRQHandler(void)
{if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) == SET){printf("优先级4\r\n");TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);}
}void TIM3_IRQHandler(void)
{if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) == SET){printf("优先级15\r\n");TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update);}
}

二、实验现象

三、重点

开中断和关中断函数：

portDISABLE_INTERRUPTS();                    //关中断
portENABLE_INTERRUPTS();                     //开中断

关中断之后不能使用vTaskDelay（）函数，此函数中会打开中断。（Delay函数不能使用的可以找找我的文章，有专门修改后适用于FreeRTOS操作系统的延迟函数）

FreeRTOS可管理的中断优先级，版本不一样，可管理的优先级就不一样;

是由FreeRTOSConfig.h文件里面的宏决定：

#define configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY 255 // 内核中断优先级（最低优先级）
#define configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY 191

// 允许调用 FreeRTOS API 的最高中断优先级（优先级 11）

//可管理的中断优先级：11 到 15

适用于STM32F103C8T6项目带注释完整的FreeRTOSConfig.h文件：

/** FreeRTOS V202212.01* Copyright (C) 2020 Amazon.com, Inc. or its affiliates.  All Rights Reserved.** Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy of* this software and associated documentation files (the "Software"), to deal in* the Software without restriction, including without limitation the rights to* use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell copies of* the Software, and to permit persons to whom the Software is furnished to do so,* subject to the following conditions:** The above copyright notice and this permission notice shall be included in all* copies or substantial portions of the Software.** THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR* IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY, FITNESS* FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR* COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER* IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN* CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.** https://www.FreeRTOS.org* https://github.com/FreeRTOS**/#ifndef FREERTOS_CONFIG_H
#define FREERTOS_CONFIG_H// 如果需要支持操作系统，可以取消注释以下宏定义
//#define SYSTEM_SUPPORT_OS 1/*-----------------------------------------------------------* 应用程序特定的定义。** 这些定义应根据您的硬件和应用程序需求进行调整。** 这些参数在 FreeRTOS API 文档的“配置”部分中有详细描述，* 文档可在 FreeRTOS.org 网站上找到。** 参见 http://www.freertos.org/a00110.html*----------------------------------------------------------*/// 将 FreeRTOS 的中断处理函数映射到 CMSIS 标准的中断处理函数
#define xPortPendSVHandler               PendSV_Handler  // PendSV 中断处理函数
//#define xPortSysTickHandler              SysTick_Handler // SysTick 中断处理函数（注释掉，使用自定义的 SysTick_Handler）
#define vPortSVCHandler                  SVC_Handler     // SVC 中断处理函数// 启用获取当前任务句柄的 API
#define INCLUDE_xTaskGetCurrentTaskHandle 1/*-------------------------------- FreeRTOS 内核配置 --------------------------------*/
#define configUSE_PREEMPTION            1  // 启用抢占式调度
#define configUSE_IDLE_HOOK             0  // 禁用空闲任务钩子函数
#define configUSE_TICK_HOOK             0  // 禁用时钟节拍钩子函数
#define configCPU_CLOCK_HZ              ( ( unsigned long ) 72000000 )  // CPU 时钟频率，72MHz
#define configTICK_RATE_HZ              ( ( TickType_t ) 1000 )         // 系统节拍频率，1000Hz（1ms 一个节拍）
#define configMAX_PRIORITIES            ( 5 )                           // 最大任务优先级数
#define configMINIMAL_STACK_SIZE        ( ( unsigned short ) 128 )      // 空闲任务的最小堆栈大小
#define configTOTAL_HEAP_SIZE           ( ( size_t ) ( 17 * 1024 ) )    // 系统堆的总大小，17KB
#define configMAX_TASK_NAME_LEN         ( 16 )                          // 任务名称的最大长度
#define configUSE_TRACE_FACILITY        0  // 禁用可视化跟踪调试功能
#define configUSE_16_BIT_TICKS          0  // 使用 32 位 Tick 计数器
#define configIDLE_SHOULD_YIELD         1  // 空闲任务在有同等优先级的用户任务时主动让出 CPU/*-------------------------------- FreeRTOS API 包含配置 --------------------------------*/
// 以下宏定义用于控制是否包含特定的 FreeRTOS API 函数
#define INCLUDE_vTaskPrioritySet        1  // 包含任务优先级设置函数
#define INCLUDE_uxTaskPriorityGet       1  // 包含获取任务优先级函数
#define INCLUDE_vTaskDelete             1  // 包含任务删除函数
#define INCLUDE_vTaskCleanUpResources   0  // 不包含任务资源清理函数
#define INCLUDE_vTaskSuspend            1  // 包含任务挂起函数
#define INCLUDE_vTaskDelayUntil         1  // 包含绝对延时函数
#define INCLUDE_vTaskDelay              1  // 包含相对延时函数
#define INCLUDE_vTaskResumeFromISR      1  // 包含从中断恢复任务函数
#define INCLUDE_xTaskGetSchedulerState  1  // 包含获取调度器状态函数/*-------------------------------- 中断优先级配置 --------------------------------*/
/*-------------------------------- 可管理的中断优先级：11 到 15（对应 NVIC 优先级 191 到 255） --------------------------------*/// Cortex-M3/M4 的 NVIC 中断优先级配置
#define configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY 255  // 内核中断优先级（最低优先级）
// configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY 不能设置为 0
// 参见 http://www.FreeRTOS.org/RTOS-Cortex-M3-M4.html
#define configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY 191  // 允许调用 FreeRTOS API 的最高中断优先级（优先级 11）// STM32 库使用的中断优先级范围是 0-15，15 对应最低优先级 255
#define configLIBRARY_KERNEL_INTERRUPT_PRIORITY 15  // 内核中断优先级（最低优先级）#endif /* FREERTOS_CONFIG_H */

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http://www.lryc.cn/news/547474.html