FreeRTOS事件標志組
事件標志組簡介
1. 事件位(事件標志)
事件位用於表明某個事件是否發生，事件位通常用作事件標志，比如下面的幾個例子：
當收到一條消息並且把這條消息處理掉以后就可以將某個位(標志)置1，當隊列中沒有消息需要處理的時候就可以將這個位(標志)置0。
當把隊列中的消息通過網絡發送輸出以后就可以將某個位(標志)置1，當沒有數據需要從網絡發送出去的話就將這個位(標志)置0。
現在需要向網絡中發送一個心跳信息，將某個位(標志)置1。現在不需要項網絡中發送心跳信息，這個位(標志)置0。
2. 事件組
一個事件組就是一組的事件位，事件組中的事件位通過位編號來訪問，同樣，以上面列出的三個例子為例：
事件標志組bit0 表示隊列中的消息是否處理掉。
事件標志組bit1 表示是否有纖細需要從網絡中發送出去。
事件標志組bit2 表示現在是否需要向網路發送心跳信息。
3. 事件標志組和事件位的數據類型
事件標志組的數據類型為 EventBits_t，當configUSE_16_BIT_TICKS為1的時候，事件標志組可以存儲8個事件位，當configUSE_16_BIT_TICKS為0的時候，事件標志組存儲24個事件位。
事件標志組中所有事件位都存儲在一個無符號的EventBits_t類型的變量中，EventBits_t在event_groups.h中有如下定義：
typedef TickType_t EventBits_t;
數據類型TickType_t在文件portmacro.h中有如下定義：
#if( configUSE_16_BIT_TICKS == 1 ) typedef uint16_t TickType_t; #define portMAX_DELAY ( TickType_t ) 0xffff #else typedef uint32_t TickType_t; #define portMAX_DELAY ( TickType_t ) 0xffffffffUL /* 32-bit tick type on a 32-bit architecture, so reads of the tick count do not need to be guarded with a critical section. */ #define portTICK_TYPE_IS_ATOMIC 1 #endif
可以看出當 configUSE_16_BIT_TICKS 為0的時候，TickType_t是個32位的數據類型，因此EventBits_t也是個32位的數據類型。EventBits_t類型的變量可以存儲24個事件位，另外的那高8位有其他用。事件位0存放在這個變量的bit0上，變量的bit1就是事件位1，以此類推。對於STM32來說，一個事件標志組最多可以存儲24個事件位，如下圖：
創建事件標志組
FreeRTOS提供了兩個用於創建事件標志組的函數：
| 函數 | 描述 |
| xEventGroupCreate() | 使用動態方法創建事件標志組 |
| xEventGroupCreateStatic() | 使用靜態方法創建事件標志組 |
1. 函數 xEventGroupCreate()
此函數用於創建一個時間標志組，鎖需要的內存通過動態內存管理方法分配。由於內部處理的原因，事件標志組可用的bit數取決於configUSE_16_BIT_TICKS，當configUSE_16_BIT_TICKS為1的時候，事件標志組有8個可用的位(bit0~bit7)，當configUSE_16_BIT_TICKS為0的時候，時間標志組有24個可用的位(bit0~bit23)。EventBits_t類型的變量用來存儲事件標志組中的各個事件位，函數原型如下：
EventGroupHandle_t xEventGroupCreate( void )
參數：
無。
返回值：
NULL：事件標志組創建失敗。
其他值：創建成功的事件標志組句柄。
2. 函數xEventGroupCreateStatic()
此函數用於創建一個事件標志組，所需要的內存需要用於自行分配，此函數原型如下：
EventGroupHandle_t xEventGroupCreateStatic( StaticEventGroup_t *pxEventGroupBuffer )
參數：
pxEventGroupBuffer：參數指向一個StaticEventGroup_t類型的變量，用來保存時間組結構體。
返回值：
NULL：事件標志組創建失敗。
其他值：創建成功的事件標志組句柄。
設置事件位
FreeRTOS提供了4個函數用來設置事件標志組中事件位(標志),事件位的設置包括清零和置1兩種操作：
| 函數 | 描述 |
| xEventGroupClearBits() | 將指定的事件位清零，用在任務中。 |
| xEventGroupClearBitsFromISR() | 將指定的事件位清零，用在中斷服務函數中。 |
| xEventGroupSetBits() | 將指定的事件位置1，用在任務中。 |
| xEventGroupSetBitsFromISR() | 將指定的事件位置1，用在中斷服務函數中。 |
1. 函數 xEventGroupClearBits()
將事件標志組中指定事件位清零，此函數只能用在任務中，不能用在中斷服務函數中，中斷服務函數中有其他的API函數。函數原型如下：
EventBits_t xEventGroupClearBits( EventGroupHandle_t xEventGroup,
const EventBits_t uxBitsToClear )
參數：
xEventGroup：要操作的事件標志組的句柄。
uxBitsToClear：要清零的事件位，比如要清除bit3的話就設置為0x08。可以同時清除多個bit，如設置0x09的話就是同時清除bit3和bit0。
返回值：
任何值：將指定事件位清零之前的事件組值。
2. 函數xEventGroupClearBitsFromISR()
此函數為xEventGroupClearBits()的中斷級版本，也是將指定的事件位(標志)清零。此函數用在中斷服務函數中，函數原型如下：
BaseType_t xEventGroupClearBitsFromISR( EventGroupHandle_t xEventGroup,
const EventBits_t uxBitsToSet )
參數：
xEventGroup：要操作的事件標志組的句柄。
uxBitsToClear：要清零的事件位，比如要清除bit3的話就設置為0x08。可以同時清除多個bit，如設置0x09的話就是同時清除bit3和bit0。
返回值：
pdPASS：事件位清零成功。
pdFALSE：事件位清零失敗。
3. 函數 xEventGroupSetBits()
設置指定的事件位為1，此函數只能用在任務中，不能用於中斷服務函數。此函數原型如下：
EventBits_t xEventGroupSetBits( EventGroupHandle_t xEventGroup,
const EventBits_t uxBitsToSet )
參數：
xEventGroup：要操作的事件標志組句柄。
uxBitsToSet：指定要置1的事件位，比如要將bit3 置1的話就設置為0x08。可以同時將多個bit置1，如設置為0x09的話就是同時將bit3和bit0置1。
返回值：
任何值：在將指定事件位置1后的事件組值。
3. 函數xEventGroupSetBitsFromISR()
此函數也用於將指定事件位置1，此函數是xEventGroupSetBits()的中斷版本，用在中斷服務函數中，函數原型如下：
BaseType_t xEventGroupSetBitsFromISR( EventGroupHandle_t xEventGroup,
const EventBits_t uxBitsToSet,
BaseType_t *pxHigherPriorityTaskWoken )
參數：
xEventGroup：要操作的事件標志組的句柄。
uxBitsToClear：指定要置1的事件位，比如要將bit3置1的話就設置0x08。可以同時將多個bit置1，如設置為0x09的話就是同時將bit3和bit0置1。
pxHigherPriorityTaskWoken：標記退出此函數以后是否進行任務切換。這個變量的值，函數會自動設置，用戶不用進行設置，用戶只需要提供一個變量來保存這個值就行了。當此值為pdTRUE的時候在退出中斷服務函數之前一定要進行一次任務切換。
返回值：
pdPASS：事件位置1成功。
pdFALSE：事件位置1失敗。
獲取事件標志組值
我們可以通過FreeRTOS提供的API函數來查詢事件標志組值。FreeRTOS一共提供了兩個這樣的API函數。
| 函數 | 描述 |
| xEventGroupGetBits() | 獲取當前事件標志組的值(各個事件位的值)，用在任務中 |
| xEventGroupGetBitsFromISR() | 獲取當前事件標志組的值，用在中斷服務函數中。 |
1. 函數xEventGroupGetBits()
此函數用於獲取當前事件標志組的值，也就是各個事件位的值。此函數用在任務中，不能用在中斷服務函數中。此函數是個宏，真正執行的事函數xEventGroupClearBits(），函數原型如下：
EventBits_t xEventGroupGetBits( EventGroupHandle_t xEventGroup )
參數：
xEventGroup：要獲取的事件標志組的句柄。
返回值：
任何值：當前時間標志組的值。
2. 函數xEventGroupGetBitsFromISR()
獲取當前事件標志組的值，此函數是xEventGroupGetBits()的中斷版本，函數原型如下：
EventBits_t xEventGroupGetBitsFromISR( EventGroupHandle_t xEventGroup )
參數：
xEventGroup：要獲取的事件標志組的句柄。
返回值：
任何值：當前事件標志組的值。
等待指定的事件位
某個任務可能需要與多個事件進行同步，那么這個任務就需要等待並判斷多個事件位(標志)，使用函數 xEventGroupWaitBits()可以完成這個功能。調用函數以后如果任務要等待的事件位還沒有准備好(置1或清零)的話任務就會進入阻塞態，直到阻塞時間達到或者所等待的事件位准備好。函數原型如下：
EventBits_t xEventGroupWaitBits( EventGroupHandle_t xEventGroup,
const EventBits_t uxBitsToWaitFor,
const BaseType_t xClearOnExit,
const BaseType_t xWaitForAllBits,
TickType_t xTicksToWait )
參數：
xEventGroup：指定要等待的事件標志組。
uxBitsToWaitFor：指定要等待的事件位，比如要等待bit0和(或)bit2的時候，此參數就是0x05，如果要等待bit0和(或)bit1和(或)bit2的時候此函數就是0x07，以此類推。
xClearOnExit：此參數要是pdTRUE的話，那么在退出此函數之前有由參數uxBitsToWaitFor所設置的這些事件位就會清零。如果設置為pdFALSE的話這些事件位就不會改變。
xWaitForAllBits：此參數如果設置為pdTRUE的話，當uxBitsToWaitFor所設置的這些事件位都置1，或者指定的阻塞時間到的時候函數xEventGroupWaitBits()才會返回。當此參數為pdFALSE的話，只要uxBitsToWaitFor所設置的這些事件位其中的任意一個置1，或者指定的阻塞時間到的話函數xEventGroupWaitBits()就會返回。
xTicksToWait：設置阻塞時間，單位為節拍數。
返回值：
任何值：返回當所等待的事件位置1以后的事件標志組的值，或者阻塞時間到。根據這個值我們就知道哪些事件位置1了。如果函數因為阻塞時間到而返回的話，那么這個返回值就不代表任何的含義。
事件標志組實驗
創建事件標志組、將相應的事件位置1、等待相應事件位置1的操作。
實驗設置三個任務：start_task、eventsetbit_task、eventgroup_task。
start_task：用來創建其他兩個任務，創建時間標志組。
eventsetbit_task：通過不同按鍵值，將事件標志組中相應事件位置1。
eventgroup_task：等待事件標志組中的事件位，當這些事件位都置1，執行相應的處理。
EventGroupHandler：創建的事件標志組句柄。使用事件標志組的事件位：bit0 bit1 bit2
任務分配：
//任務優先級 #define START_TASK_PRIO 1 //任務堆棧大小 #define START_STK_SIZE 128 //任務句柄 TaskHandle_t StartTask_Handler; //任務函數 void start_task(void *pvParameters); //任務優先級 #define EVENTSETBIT_TASK_PRIO 2 //任務堆棧大小 #define EVENTSETBIT_STK_SIZE 50 //任務句柄 TaskHandle_t EventSetbitTask_Handler; //任務函數 void eventsetbit_task(void *pvParameters); //任務優先級 #define EVENTGROUP_TASK_PRIO 3 //任務堆棧大小 #define EVENTGROUP_STK_SIZE 50 //任務句柄 TaskHandle_t EventGroupTask_Handler; //任務函數 void eventgroup_task(void *pvParameters); EventGroupHandle_t EventGroupHandle; // 事件標志組句柄 // 定義事件位 #define BIT_0 (1<<0) #define BIT_1 (1<<1) #define BIT_2 (1<<2)
main() 函數：
int main(void) { NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4);//設置系統中斷優先級分組4 delay_init(); //延時函數初始化 uart_init(115200); //初始化串口 LED_Init(); //初始化LED KEY_Init(); // 初始化按鍵 //創建開始任務 xTaskCreate((TaskFunction_t )start_task, //任務函數 (const char* )"start_task", //任務名稱 (uint16_t )START_STK_SIZE, //任務堆棧大小 (void* )NULL, //傳遞給任務函數的參數 (UBaseType_t )START_TASK_PRIO, //任務優先級 (TaskHandle_t* )&StartTask_Handler); //任務句柄 vTaskStartScheduler(); //開啟任務調度 }
任務函數：
//開始任務任務函數 void start_task(void *pvParameters) { taskENTER_CRITICAL(); //進入臨界區 EventGroupHandle = xEventGroupCreate(); // 創建事件標志組 if(EventGroupHandle == NULL) { printf("EventGroup Create Failed!\r\n"); } //創建eventsetbit任務 xTaskCreate((TaskFunction_t )eventsetbit_task, (const char* )"eventsetbit_task", (uint16_t )EVENTSETBIT_STK_SIZE, (void* )NULL, (UBaseType_t )EVENTSETBIT_TASK_PRIO, (TaskHandle_t* )&EventSetbitTask_Handler); //創建eventgroup任務 xTaskCreate((TaskFunction_t )eventgroup_task, (const char* )"eventgroup_task", (uint16_t )EVENTGROUP_STK_SIZE, (void* )NULL, (UBaseType_t )EVENTGROUP_TASK_PRIO, (TaskHandle_t* )&EventGroupTask_Handler); vTaskDelete(StartTask_Handler); //刪除開始任務 taskEXIT_CRITICAL(); //退出臨界區 } //eventsetbit_task任務函數 void eventsetbit_task(void *pvParameters) { u8 key = 0; while(1) { key = KEY_Scan(0); switch(key) { case KEY1_PRES: if(EventGroupHandle != NULL) { xEventGroupSetBits(EventGroupHandle,BIT_0); // 設置事件標志組 BIT_0 置1 } break; case KEY2_PRES: if(EventGroupHandle != NULL) { xEventGroupSetBits(EventGroupHandle,BIT_1); // 設置事件標志組 BIT_0 置1 } break; } vTaskDelay(10); } } //eventgroup_task任務函數 void eventgroup_task(void *pvParameters) { EventBits_t EventBitsVal = 0; while(1) { if(EventGroupHandle != NULL) { EventBitsVal = xEventGroupWaitBits( EventGroupHandle, // 要等待的事件標志組 (BIT_0|BIT_1), // 等待的事件位 pdTRUE, // 清零 pdFALSE, // 只要事件位其一得到就退出 portMAX_DELAY ); // 死等 printf("EventBitsVal = %#x\r\n",EventBitsVal); }else{ vTaskDelay(10); } } }
運行結果：
按下KEY1，輸出 EventBitsVal = 0x1
按下KEY2，輸出 EventBitsVal = 0x2