FreeRTOS一天一个小知识之任务延时函数vTaskDelay

  想必各位嵌入式工程师对于Delay延时函数再也熟悉不过了~

但对于各位刚入RTOS的小白来说，有操作系统的延时函数，真的和裸机中的延时函数一样吗？FreeRTOS的任务调度是怎么调度的？如何分配系统的CPU?

今天小编就带大家来扒一下FreeRTOS中的延时函数相对延时vTaskDelay函数，绝对延时vTaskDelayUntil函数。

从事嵌入式这一行的，想必大家在大学的时候一定上过C语言吧，上C语言的时候老师一定给大家写过Delay这个函数吧，给大家举个最简单的延时函数吧~

void Delay （u32 a）

{

   while（a--）；

}

那同学们是否记得老师讲过这样一句话，“在以后项目开发中，千万不要用Delay这种死循环的方式来延时，最好用定时器来代替Delay延时函数“。

一般情况下，老师都会说过的对吧~

这是因为Dealy的延时，是通过CPU做循环的方式来延时，CPU在延时中是做不了其他东西的，大大浪费了CPU的效率！而且非常危险！

所以大家在裸机中如果要需要很长时间延时的话，建议用定时器来延时。但今天的重点不是裸机的延时函数，而是有操作系统的延时函数。

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刚开始学习FreeRTOS的时候看到FreeRTOS的API延时函数，不竟在想，实时操作系统不是讲究的是实时性吗，怎么也会有这种延时函数！给位大佬有没有共同的感受！

后来深入了解FreeRTOS之后，才发现，原来这延时函数写的这么巧妙！

我们先来看一下 vTaskDelay的源码。这是FreeRTOS中的延时API函数。

void vTaskDelay( const TickType_t xTicksToDelay )
    {
    BaseType_t xAlreadyYielded = pdFALSE;
        if( xTicksToDelay > ( TickType_t ) 0U )
        {
            configASSERT( uxSchedulerSuspended == 0 );
            vTaskSuspendAll();
            {
                traceTASK_DELAY();        
                prvAddCurrentTaskToDelayedList( xTicksToDelay, pdFALSE );
            }
            xAlreadyYielded = xTaskResumeAll();
        }
        else
        {
            mtCOVERAGE_TEST_MARKER();
        }
        if( xAlreadyYielded == pdFALSE )
        {
            portYIELD_WITHIN_API();
        }
        else
        {
            mtCOVERAGE_TEST_MARKER();
        }
    }

 参数：const TickType_t xTicksToDelay 这是输入你要延时的时间

我们看源码我们会发现， vTaskDelay中竟然有挂机函数vTaskSuspendAll();  和恢复函数xTaskResumeAll();

原来在任务中调用延时函数，只是把任务挂起了，等延时时间到，在把任务恢复。

举个例子：

我这边有两个TASK,TASK1和TASK2;

void Task1( void * pvParameters )
{
    
    uint8_t i=0;
    
    while(1)
    {
        
        printf("TASK1 RUNNING%d\r\n",i);
        GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_2);    
        vTaskDelay(500);
        GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_2);    
        i++;
        
        vTaskDelay(500);
    
    }
}
 
 
void Task2( void * pvParameters )
{
        uint8_t j=0;
        while(1)
        {
            j++;
            GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_3);    
            vTaskDelay(200);
            GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_3);    
            vTaskDelay(800);
            printf("TASK2 RUNNING%d\r\n",j);
            
        }

}

FreeRTOS这个任务执行是这样的。首先TASK1创建，然后在创建TASK2

TASK先执行， 执行到GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_2);    下一句vTaskDelay(500);   延时500ms，其实就是任务挂起500ms，CPU此时不会执行TASK的任务，去执行

处于就绪态的TASK2，   当TASK2的GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_3);    执行好了之后执行下一条 vTaskDelay(200);此时TASK1延时500ms，TASK延时200ms。

这时候FreeRTOS是没有执行处于就绪态的任务的，只有执行空闲任务 。此时由于TASK2是延时200ms，比TASK2延时的500ms要快，所以TASK2比TASK1更早进入

就绪态，此时CPU执行  GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_3);    这一语句，执行好了之后TASK2又延时800ms，进入挂起态。当TASK1延时500ms到，TASK1进入就绪态，

执行GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_2);     i++;语句，执行完之后，TASK1又进入500ms的延时，进入挂起态~

所以在FreeRTOS中的延时函数，只是任务挂起和任务恢复而已，就像创建二值信号量，其实就是创建队列~

学习操作系统本来就是一件枯燥且乏味的事情~共勉

绝对延时vTaskDelayUntil函数下次又机会在讲。