NUCLEO-F302R8 FreeRTOS タスク 優先度

前回はFreeRTOSでタスクを作ってLEDチカチカとUART送信を行いました。

前回: FreeRTOS タスク

今回は異なるタスクに異なる優先度を与えて、優先度に応じたタスクの切り替えが行われることを試します。

リファレンス

FreeRTOSのドキュメントを参照します。以下がトップページです。

https://www.freertos.org/index.html

SW構成

以下のタスクが今回のポイントです。

• Low, Mid Highタスク
  • 優先度が異なるタスクを3つ作成します。Lowの優先度が一番小さいです。
  • 各タスクはUartタスクに送信したい文字を一定時間通知し続けます。タスクの処理を模擬しています。
  • vApplicationHookからSysTickカウントを受け取り、時間のカウントに使用します。
• Uartタスク
  • Low, Mid, Highタスクから文字を受け取り、Uartで送信します。
  • タスクの優先度はHighタスクよりも高くします。

タスクの実行スケジュール

以下のイメージでタスクが実行されるように、タスクの優先度、タスクの処理時間、タスクのDelayを設定します。

タスク	優先度	処理時間[ms]	Delay[ms]
Uart	4	-	100
High	3	200	800
Mid	2	500	500
Low	1	-	-

• High, Midタスクは処理時間だけループした後、Delay時間だけタスクをBlocked(待ち)にします。ループ中は優先度の低いタスクは実行されません。優先度の高いタスクがBlockedになると、優先度の低いタスクが実行されます。
• LowタスクはDelayを行わず、常にループさせます。他に実行しているタスクがいない場合に実行されます。
• Uartタスクの処理時間は実際にUartの送信レジスタへの書き込みにかかった時間になります。

Blockedはタスクの状態の一つです。以下のページを見てください。

https://www.freertos.org/RTOS-task-states.html

コード

タスク定義

https://github.com/ohmusso/NUCLEO-F302R8/commit/ae6e9d8fdb82dbef23a464a77335ee9e85fa7797#diff-a372127da1d5f8d04f031c2e45adb12ed6c958c642aca859f8faffabe70d561a

タスク作成

https://github.com/ohmusso/NUCLEO-F302R8/commit/ae6e9d8fdb82dbef23a464a77335ee9e85fa7797#diff-e0cf5b28d9b6b600f0af2bc78e8fd30ec675fd731a5da86f0c4283ffc0e40176

動作確認

イメージしたスケジュール通りに文字が送信されていることが確認できます。

タスクの優先度を同じにすると

以下のコードのように、同じ優先度のタスクを作った場合の動きを確認します。

void taskAppLow1() {
    for (;;) {
        uartSendChar = '1';
    }
}

void taskAppLow2() {
    for (;;) {
        uartSendChar = '2';
    }
}

void taskAppLow3() {
    for (;;) {
        uartSendChar = '3';
    }
}

動作確認の結果です。ラウンドロビンで動いています。

以上