相信許多朋友都有過(guò)這么一個(gè)需求:固定一個(gè)時(shí)間(周期)去處理某一件事情。
比如:固定間隔10ms去采集傳感器的數(shù)據(jù),然后通過(guò)一種算法計(jì)算出一個(gè)結(jié)果,最后通過(guò)指令發(fā)送出去。
你會(huì)通過(guò)什么方式解決呢?
Ⅰ解決辦法
很多人肯定首先想到的是:利用定時(shí)器,定時(shí)10ms中斷,在中斷里面處理。
這種利用定時(shí)器中斷解決的辦法,在處理程序耗時(shí)很短(微秒級(jí)一下)的情況下是可以的。但是,如果處理程序耗時(shí)較長(zhǎng)(幾十微妙,甚至毫秒級(jí)),顯然在中斷里面處理不現(xiàn)實(shí)。
因此,就引出了今天的絕對(duì)延時(shí)。在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)FreeRTOS任務(wù)中,利用vTaskDelayUntil絕對(duì)延時(shí)即可完美解決這個(gè)問(wèn)題。
Ⅱ相對(duì)延時(shí)和絕對(duì)延時(shí)的含義
本文拿FreeRTOS中相對(duì)延時(shí)vTaskDelay函數(shù),絕對(duì)延時(shí)vTaskDelayUntil函數(shù)來(lái)說(shuō)明。
相對(duì)延時(shí):指每次延時(shí)都是從執(zhí)行函數(shù)vTaskDelay()開(kāi)始,直到延時(shí)指定的時(shí)間(參數(shù):滴答值)結(jié)束。
絕對(duì)延時(shí):指每隔指定的時(shí)間(參數(shù):滴答值),執(zhí)行一次調(diào)用vTaskDelayUntil()函數(shù)的任務(wù)。
文字描述可能不夠直觀理解,下面章節(jié)結(jié)合代碼例子、延時(shí)值(IO高低變化波形)、任務(wù)執(zhí)行圖來(lái)詳細(xì)講述一下他們的區(qū)別。
Ⅲ相對(duì)延時(shí)和絕對(duì)延時(shí)區(qū)別
以實(shí)際代碼為例說(shuō)明:一個(gè)任務(wù)中,添加一個(gè)10ms系統(tǒng)延時(shí),然后,在執(zhí)行任務(wù)(耗時(shí)1ms左右,例子以延時(shí)代替)。
相對(duì)延時(shí)代碼
絕對(duì)延時(shí)代碼
提示:
1.TestDelay這個(gè)延時(shí)函數(shù)僅僅用于測(cè)試(延時(shí)1ms),用于代替采集、算法、發(fā)送等耗時(shí)時(shí)間。
2.兩個(gè)代碼唯一區(qū)別在于系統(tǒng)延時(shí)不同,一個(gè)vTaskDelay(10);,一個(gè)vTaskDelayUntil(&xLastWakeTime, 10);
3.系統(tǒng)時(shí)鐘頻率為1000,也就是上面系統(tǒng)延時(shí)10個(gè)滴答,即10ms。
看到代碼,你想到了他們輸出結(jié)果的差異嗎?
來(lái)看下結(jié)果的差異:用PA0這個(gè)引腳輸出的高低電平,得出延時(shí)時(shí)間。
相對(duì)延時(shí)結(jié)果
絕對(duì)延時(shí)結(jié)果
結(jié)果為:相對(duì)延時(shí)的周期為系統(tǒng)延時(shí)10ms +執(zhí)行任務(wù)1ms的時(shí)間,總共11ms時(shí)間。絕對(duì)延時(shí)的周期即為10ms時(shí)間.
換一種方式看區(qū)別
如果上面的區(qū)別還沒(méi)明白,再來(lái)講一個(gè)更容易理解的區(qū)別,通過(guò)文字 +任務(wù)執(zhí)行圖來(lái)說(shuō)明。
1.相對(duì)延時(shí)
先看任務(wù)執(zhí)行圖,按照上面代碼的方式呈現(xiàn):
這里會(huì)牽涉到操作系統(tǒng)任務(wù)切換、高優(yōu)先級(jí)任務(wù)搶占等一些原理,若不了解,請(qǐng)轉(zhuǎn)移直到了解再回來(lái)。
上電,TEST任務(wù)進(jìn)入延時(shí)(阻塞)狀態(tài),此時(shí)系統(tǒng)執(zhí)行其他就緒任務(wù)。FreeRTOS內(nèi)核會(huì)周期性的檢查T(mén)EST任務(wù)的阻塞是否達(dá)到,如果阻塞時(shí)間達(dá)到,則將TEST任務(wù)設(shè)置為就緒狀態(tài),如果就緒任務(wù)中TEST任務(wù)的優(yōu)先級(jí)最高,則會(huì)搶占CPU,再次執(zhí)行任務(wù)主體代碼,不斷循環(huán)。
TEST任務(wù)每次系統(tǒng)延時(shí)都是從調(diào)用延時(shí)函數(shù)vTaskDelay()開(kāi)始算起的,所以叫相對(duì)延時(shí)。
從上圖可以看出:
如果執(zhí)行TEST任務(wù)的過(guò)程中發(fā)生中斷,或者具有更高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)搶占了,那么TEST任務(wù)執(zhí)行的周期就會(huì)變長(zhǎng),所以使用相對(duì)延時(shí)函數(shù)vTaskDelay(),不能周期性的執(zhí)行TEST任務(wù)。
2.絕對(duì)延時(shí)
代碼中定義的變量xLastWakeTime,其實(shí)是用來(lái)保存上一次的系統(tǒng)計(jì)數(shù)器值(方便檢測(cè)下一個(gè)延時(shí)時(shí)間是否到來(lái))。
和上面相對(duì)延時(shí)程序執(zhí)行圖比較,可以看出,系統(tǒng)延時(shí)的時(shí)間包含了程序執(zhí)行的時(shí)間。即時(shí)中途有中斷,或更高優(yōu)先級(jí)任務(wù)打斷,不會(huì)影響下一次執(zhí)行的時(shí)間(也就是這個(gè)周期不會(huì)變,當(dāng)然,打斷時(shí)間不能超過(guò)系統(tǒng)延時(shí)值)。
提示:圖片中添加了一段話:一般來(lái)說(shuō),程序執(zhí)行時(shí)間要小于總間隔時(shí)間(10ms)。
如果打斷時(shí)間太長(zhǎng),回來(lái)之后延時(shí)都超過(guò)了,則會(huì)立馬執(zhí)行程序,不會(huì)再延時(shí)(任務(wù)不會(huì)再阻塞延時(shí))。
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