【学习FreeRTOS】第19章——FreeRTOS低功耗模式Tickless

1.低功耗模式简介

很多应用场合对于功耗的要求很严格，比如可穿戴低功耗产品、物联网低功耗产品等一般MCU都有相应的低功耗模式，裸机开发时可以使用MCU的低功耗模式。FreeRTOS也提供了一个叫Tickless的低功耗模式，方便带FreeRTOS操作系统的应用开发

STM32低功耗模式

FreeRTOS主要使用的是睡眠模式

1. 进入睡眠模式:
   WFI指令：_WFI
   WFE指令：_WFE
2. 退出睡眠模式:
   任何中断或事件都可以唤醒睡眠模式

2. Tickless模式详解

• 如何降低功耗
  Tickless低功耗模式的本质是通过调用指令WFI实现睡眠模式
• Tickless模式的设计思想
  任务运行时间统计实验中，可以看出，在整个系统的运行过程中，其实大部分时间是在执行空闲任务的空闲任务（是在系统中的所有其它任务都阻塞或被挂起时才运行的）
  
• 为了可以降低功耗，又不影响系统运行，该如何做?
  在本该空闲任务执行的期间，让MCU进入相应的低功耗模式；当其他任务准备运行的时候，唤醒MCU退出低功耗模式

1. 进入低功耗之后，多久唤醒？也就是下一个要运行的任务如何被准确唤醒
2. 任何中断均可唤醒MCU，若滴答定时器频繁中断则会影响低功耗的效果?

将滴答定时器的中断周期修改为低功耗运行时间，退出低功耗后，需补上系统时钟节拍数，FreeRTOS的低功耗Tickless模式机制已经处理好了这些难点。

3. Tickless模式相关配置项

• configUSE_TICKLESS_IDLE：此宏用于使能低功耗Tickless模式
• configEXPECTED_IDLE_TIME_BEFORE_SLEEP：此宏用于定义系统进入相应低功耗模式的最短时长
• configPRE_SLEEP_PROCESSING(x)：此宏用于定义需要在系统进入低功耗模式前执行的事务，如进入低功耗前关闭外设时钟以达到降低功耗的目的（进一步降低功耗）
• configPOSR_SLEEP_PROCESSING(x)：此宏用于定义需要在系统退出低功耗模式后执行的事务，如退出低功耗后开启之前关闭的外设时钟，以使系统能够正常运行

4.Tickless低功耗模式实验

• 实验目的：学习使用FreeRTOS 中的低功耗Tickless模式，并观察该模式是否对功耗有明显降低
• 实验设计：将在原先二值信号量的课堂源码中，加入低功耗模式，最后对比这个两个实验的功耗结果，观察Tickless模式对于降低功耗是否有用