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備，設備功能其中之一是采集阻抗信號，通過一個高精度ADC轉換為AD值，并將AD值輸出。軟件模塊示例如下：

if (CS1259Ready())?? ??? ??? ? //等待ADC轉換完成
?
?? ?{
?? ?
?? ??? ?Z13Adc = ReadADC(); ? ? ? ?//轉換完成后讀取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送錯誤數據，經排查非串口傳輸的原因。且傳輸錯誤的數據通常為隨機性的產生FF，例如24bit的ADC，會出現后幾個bit為F的情況。現象如下：

?問題分析：

??????用邏輯分析儀抓取 ，發現是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臨界區的方式實現。代碼示例如下圖：

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

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”技術以保證數據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。

2）什么是基本臨界區？

????????基本臨界區是指宏taskENTER_CRITICAL()和taskEXIT_CRITICAL()之間的代碼區間。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運行
taskENTER_CRITICAL(); ? ? ? ?//進入基本臨界區
?
// 在taskENTER_CRITICAL()和taskEXIT_CRITICAL()之間不會切換到其他任務，中斷可以執行，也允許嵌
//套，但只是針對優先級高于configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY的任務，而且這些中斷不允許訪問
//FreeRTOS的API函數。
?
PORTA |= 0x01;
?
?
taskEXIT_CRITICAL(); ? ? ? ?//退出基本臨界區
3）基本臨界區的原理？

??????臨界區是提供互斥功能的一種非常原始的實現方法。臨界區的工作 僅僅是簡單的把中斷全部關掉，或者是關掉優先級在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，因此調用taskENTER_CRITICAL()可以在中斷關閉的時段一直保持持續運行狀態直到退出臨界區。

4）基本臨界區使用注意事項？

???臨界區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。

如何用掛起調度器來創建臨界區？

?????掛起調度器也被稱為鎖定調度器。

vTaskSuspendAll(void); ? //掛起調度器創建臨界區(禁止任務調度 suspend the scheduler)
?
/*
? ?通過vTaskSuspendAll()來掛起調度器。掛起調度器可以停止上下文切換而不用關中斷，如果某個中斷在調
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，直到調度器被喚醒后才會得到執行。
*/
?
vTaskResumeAll(void); ?//（解除禁止任務調度 resuming the scheduler； 成對使用）
/*
返回值：pdTRUE:?
? ?在調度器掛起過程中，上下文切換請求也會被掛起，直到調度器喚醒才被執行，如果一個掛起的上下文切換請求在vTaskResumeAll()返回前得到執行，則返回pdTRUE.
返回值：pdFALSE:
? ?如果是其他情況，則返回pdFALSE.
*/
?
// 注意1：兩個函數成對使用；
// 注意2：兩者之間不能調用FreeRTOS系統API.
?????基本臨界區是保護一段代碼區間不被其他任務或中斷打斷。而由掛起調度器實現的臨界區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。

?????調度器處于掛起狀態時，不能調用FreeRTOS的API函數。

?
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作者：滴水石穿褲子?
來源：CSDN?
原文：https://blog.csdn.net/chipsea_mltsum/article/details/85612939?
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總結

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容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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