https://blog.csdn.net/chipsea_mltsum/article/details/85612939

項目背景：

????????做一個測量阻抗脈搏波的設(shè)備，設(shè)備功能其中之一是采集阻抗信號，通過一個高精度ADC轉(zhuǎn)換為AD值，并將AD值輸出。軟件模塊示例如下：

if (CS1259Ready())?? ??? ??? ? //等待ADC轉(zhuǎn)換完成
?
?? ?{
?? ?
?? ??? ?Z13Adc = ReadADC(); ? ? ? ?//轉(zhuǎn)換完成后讀取ADC值；
?? ??? ?printf("%d\t\t",Z13Adc);?
?? ??? ?Z13Res = CalRes(Z13Adc); ? ?//通過ADC值計算阻抗值
?? ??? ?printf("%d\r\n",Z13Res);
?? ??? ?
?? ??? ?vTaskDelay(5/portTICK_RATE_MS);
?? ?}
遇到的問題：

????????在連續(xù)讀取ADC值時，會隨機的中斷測量，導致測量停止，或者可能會隨機的發(fā)送錯誤數(shù)據(jù)，經(jīng)排查非串口傳輸?shù)脑颉Ｇ覀鬏斿e誤的數(shù)據(jù)通常為隨機性的產(chǎn)生FF，例如24bit的ADC，會出現(xiàn)后幾個bit為F的情況。現(xiàn)象如下：

?問題分析：

??????用邏輯分析儀抓取 ，發(fā)現(xiàn)是ADC的讀取程序在讀取過程中，受到了中斷的干擾，導致其去做其他事情了。

例如：正常讀取進程時，通信幀的情況如下：

而出現(xiàn)上述情況時，通信幀的情況如下：?

因此軟件需保證讀取任務進程不能被其他中斷干擾。這里采用了FreeRTOS臨界區(qū)的方式實現(xiàn)。代碼示例如下圖：

if (CS1259Ready())?? ??? ??? ? //等待AD開始信號
?? ?{
?? ??? ?taskENTER_CRITICAL(); ? ? ? ?//進入臨界區(qū)
?
?? ??? ?Z13Adc = ReadADC();
?? ??? ?printf("%d\t\t",Z13Adc);?
?? ??? ?Z13Res = CalRes(Z13Adc);
?? ??? ?printf("%d\r\n",Z13Res);
?
?? ??? ?taskEXIT_CRITICAL(); ? ? ? ? //退出臨界區(qū)
?? ??? ?vTaskDelay(5/portTICK_RATE_MS);
?? ?}
FreeRTOS中臨界區(qū)總結(jié)：

1）互斥的概念？

????????訪問一個被多任務共享，或是被多任務和中斷共享的資源時，需要采用“互斥”技術(shù)以保證數(shù)據(jù)在任何時候都保持一致性。這樣做的目的是要確保任務從開始訪問資源就具有排它性，直到這個資源又恢復到完整狀態(tài)。

2）什么是基本臨界區(qū)？

????????基本臨界區(qū)是指宏taskENTER_CRITICAL()和taskEXIT_CRITICAL()之間的代碼區(qū)間。也被稱為Critical Section或者Critical Regions. 使用方法如下：

// 為了保證PORTA的訪問不被中斷，將訪問操作放入臨界區(qū)運行
taskENTER_CRITICAL(); ? ? ? ?//進入基本臨界區(qū)
?
// 在taskENTER_CRITICAL()和taskEXIT_CRITICAL()之間不會切換到其他任務，中斷可以執(zhí)行，也允許嵌
//套，但只是針對優(yōu)先級高于configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY的任務，而且這些中斷不允許訪問
//FreeRTOS的API函數(shù)。
?
PORTA |= 0x01;
?
?
taskEXIT_CRITICAL(); ? ? ? ?//退出基本臨界區(qū)
3）基本臨界區(qū)的原理？

??????臨界區(qū)是提供互斥功能的一種非常原始的實現(xiàn)方法。臨界區(qū)的工作 僅僅是簡單的把中斷全部關(guān)掉，或者是關(guān)掉優(yōu)先級在configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY以下的中斷-依賴具體使用的FreeRTOS移植。搶占式的上下文切換只可能在某中斷中完成，因此調(diào)用taskENTER_CRITICAL()可以在中斷關(guān)閉的時段一直保持持續(xù)運行狀態(tài)直到退出臨界區(qū)。

4）基本臨界區(qū)使用注意事項？

???臨界區(qū)必須具有很短的時間，否則會反過來影響中斷的響應時間。在每次使用taskENTER_CRITICAL()之后必須盡快的配套一個taskEXIT_CRITICAL()來退出臨界區(qū)。

如何用掛起調(diào)度器來創(chuàng)建臨界區(qū)？

?????掛起調(diào)度器也被稱為鎖定調(diào)度器。

vTaskSuspendAll(void); ? //掛起調(diào)度器創(chuàng)建臨界區(qū)(禁止任務調(diào)度 suspend the scheduler)
?
/*
? ?通過vTaskSuspendAll()來掛起調(diào)度器。掛起調(diào)度器可以停止上下文切換而不用關(guān)中斷，如果某個中斷在調(diào)
度器掛起過程中要求進行上下文切換，則這個要求也會被掛起，直到調(diào)度器被喚醒后才會得到執(zhí)行。
*/
?
vTaskResumeAll(void); ?//（解除禁止任務調(diào)度 resuming the scheduler； 成對使用）
/*
返回值：pdTRUE:?
? ?在調(diào)度器掛起過程中，上下文切換請求也會被掛起，直到調(diào)度器喚醒才被執(zhí)行，如果一個掛起的上下文切換請求在vTaskResumeAll()返回前得到執(zhí)行，則返回pdTRUE.
返回值：pdFALSE:
? ?如果是其他情況，則返回pdFALSE.
*/
?
// 注意1：兩個函數(shù)成對使用；
// 注意2：兩者之間不能調(diào)用FreeRTOS系統(tǒng)API.
?????基本臨界區(qū)是保護一段代碼區(qū)間不被其他任務或中斷打斷。而由掛起調(diào)度器實現(xiàn)的臨界區(qū)只能保護一段代碼不被其他任務打斷，并不能約束中斷，因為在這種方式下，中斷是使能的。

?????調(diào)度器處于掛起狀態(tài)時，不能調(diào)用FreeRTOS的API函數(shù)。

?
---------------------?
作者：滴水石穿褲子?
來源：CSDN?
原文：https://blog.csdn.net/chipsea_mltsum/article/details/85612939?
版權(quán)聲明：本文為博主原創(chuàng)文章，轉(zhuǎn)載請附上博文鏈接！

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的FreeRTOS临界区应用与总结的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。