vTaskDelayUntil函数详解

一、基本介绍

vTaskDelayUntil函数是一个FreeRTOS系统提供的API，可以用于延迟任务的执行时间。它的作用是让任务休眠一段指定的时间，然后再继续执行。

void vTaskDelayUntil( 
    TickType_t *pxPreviousWakeTime, 
    TickType_t xTimeIncrement 
);

参数说明：

• pxPreviousWakeTime：指向一个变量的指针，该变量的值将被设置为下一次任务必须唤醒的时间。
• xTimeIncrement：用于指定相对于pxPreviousWakeTime要延迟的时间。

二、原理解析

在FreeRTOS系统中，任务的调度机制是基于时间片的。系统会为每个任务维护一个时间片的计数器，当计数器减为0时，系统会将任务挂起，并调度下一个任务。

vTaskDelayUntil函数的作用是让任务休眠一段指定的时间，而不是等待时间片计数器减为0。

在具体的实现中，vTaskDelayUntil函数会将当前任务的状态设置为”Delay”，并将任务放入系统的挂起任务列表中。当时间到达时，系统会将任务重新加入就绪任务列表中，等待被调度执行。

三、注意事项

在使用vTaskDelayUntil函数时，需要注意以下几点：

• 指定pxPreviousWakeTime变量的初始值：在第一次调用vTaskDelayUntil函数时，需要为pxPreviousWakeTime变量设置一个初始值。通常可以使用xTaskGetTickCount函数获取当前系统时间，作为初始值。
• xTimeIncrement参数的单位：xTimeIncrement参数的单位是tick，一个tick的时长由系统的配置决定。在FreeRTOSConfig.h文件中可以通过configTICK_RATE_HZ宏定义来配置1s中tick的数量。例如，如果将configTICK_RATE_HZ设置为1000，则1个tick的时长就是1ms。
• 避免任务执行时间过长：如果任务的实际执行时间超过了vTaskDelayUntil指定的延迟时间，那么任务可能会在当前tick的计数器归0之前就已经执行完毕，从而导致任务一直处于就绪状态，无法被系统挂起。

四、使用示例

下面是一个使用vTaskDelayUntil函数的例子：

void vTaskFunction( void *pvParameters )
{
    TickType_t xLastWakeTime;
    const TickType_t xDelay = pdMS_TO_TICKS( 100 );
    for( ;; )
    {
        xLastWakeTime = xTaskGetTickCount();
        vTaskDelayUntil( &xLastWakeTime, xDelay );
        //任务的实际执行内容
    }
}

在这个例子中，任务会每隔100ms执行一次。首先调用xTaskGetTickCount函数获取当前系统时间，并将其赋值给xLastWakeTime变量。然后，调用vTaskDelayUntil函数，将xLastWakeTime和xDelay作为参数传入。vTaskDelayUntil函数会让任务休眠一段时间，等待时间到达后重新唤醒任务执行任务的实际内容。