vTaskDelayUntil函數詳解

一、基本介紹

vTaskDelayUntil函數是一個FreeRTOS系統提供的API，可以用於延遲任務的執行時間。它的作用是讓任務休眠一段指定的時間，然後再繼續執行。

void vTaskDelayUntil( 
    TickType_t *pxPreviousWakeTime, 
    TickType_t xTimeIncrement 
);

參數說明：

• pxPreviousWakeTime：指向一個變量的指針，該變量的值將被設置為下一次任務必須喚醒的時間。
• xTimeIncrement：用於指定相對於pxPreviousWakeTime要延遲的時間。

二、原理解析

在FreeRTOS系統中，任務的調度機制是基於時間片的。系統會為每個任務維護一個時間片的計數器，當計數器減為0時，系統會將任務掛起，並調度下一個任務。

vTaskDelayUntil函數的作用是讓任務休眠一段指定的時間，而不是等待時間片計數器減為0。

在具體的實現中，vTaskDelayUntil函數會將當前任務的狀態設置為”Delay”，並將任務放入系統的掛起任務列表中。當時間到達時，系統會將任務重新加入就緒任務列表中，等待被調度執行。

三、注意事項

在使用vTaskDelayUntil函數時，需要注意以下幾點：

• 指定pxPreviousWakeTime變量的初始值：在第一次調用vTaskDelayUntil函數時，需要為pxPreviousWakeTime變量設置一個初始值。通常可以使用xTaskGetTickCount函數獲取當前系統時間，作為初始值。
• xTimeIncrement參數的單位：xTimeIncrement參數的單位是tick，一個tick的時長由系統的配置決定。在FreeRTOSConfig.h文件中可以通過configTICK_RATE_HZ宏定義來配置1s中tick的數量。例如，如果將configTICK_RATE_HZ設置為1000，則1個tick的時長就是1ms。
• 避免任務執行時間過長：如果任務的實際執行時間超過了vTaskDelayUntil指定的延遲時間，那麼任務可能會在當前tick的計數器歸0之前就已經執行完畢，從而導致任務一直處於就緒狀態，無法被系統掛起。

四、使用示例

下面是一個使用vTaskDelayUntil函數的例子：

void vTaskFunction( void *pvParameters )
{
    TickType_t xLastWakeTime;
    const TickType_t xDelay = pdMS_TO_TICKS( 100 );
    for( ;; )
    {
        xLastWakeTime = xTaskGetTickCount();
        vTaskDelayUntil( &xLastWakeTime, xDelay );
        //任務的實際執行內容
    }
}

在這個例子中，任務會每隔100ms執行一次。首先調用xTaskGetTickCount函數獲取當前系統時間，並將其賦值給xLastWakeTime變量。然後，調用vTaskDelayUntil函數，將xLastWakeTime和xDelay作為參數傳入。vTaskDelayUntil函數會讓任務休眠一段時間，等待時間到達後重新喚醒任務執行任務的實際內容。