FREERTOS中断配置和临界段

本文主要是介绍FREERTOS中断配置和临界段，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

本文基础内容参考的是正点原子的FREERTOS课程。

这是基于HAL库的

正点原子手把手教你学FreeRTOS实时系统

这是基于标准库的

正点原子FreeRTOS手把手教学-基于STM32

回顾STM32的中断

什么是中断？

中断优先级分组设置

Freertos中断分组

Freertos就是用的最后一种，所以，我们需要重设中断优先级分组

有三个主要特点：

1、低于configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY优先级的中断里才允许调用FreeRTOS 的API函数；

2、建议将所有优先级位指定为抢占优先级位，方便FreeRTOS管理；

3、中断优先级数值越小越优先，任务优先级数值越大越优先；

配置PendSV和Systick中断优先级

freertos如何配置PendSV和Systick中断优先级？

得先熟悉下STM32中断相关寄存器

其中，跟PendSV和SysTick优先级相关的就是SHPR3这个寄存器，地址为0xE000ED20，理论上，我们只要把对应优先级数值赋值到上表的最后两个地址处的寄存器，就能实现配置PendSV和Systick的中断优先级。

具体Freertos是怎么做的呢？

其实就是通过写这两个寄存器来实现的

PendSV 和 SysTick 优先级是在哪里设置的呢？在函数 xPortStartScheduler()中设置，此函数在文件 port.c 中。

往下看，有这么两行

看看调用关系

通过上述过程，就可以将15这个freertos管理的最低优先级赋值给pendsv和systick这两个中断的优先级。其中，左移4位是因为中断寄存器只有高4位有效，低4位不使用。

详细过程可自行看源码分析，此处不赘述。

只要知道，freertos中，将pendsv和systick的中断都设置成了最低优先级，注意，是中断的最低优先级，不管再怎么低，都比任务要高；这样，就能保证系统任务切换不会阻塞系统其他中断的响应，因为任务切换其实就是在pendsv中断中进行的，它最低，其他中断也能及时抢占它。

freertos开中断和关中断

先熟悉下另外几个中断相关寄存器

freertos实现关中断和开中断，其实就是往寄存器BASEPRI写阈值，然后优先级小于等于阈值中断都会被屏蔽，此时，如果往该寄存器写入freertos管理的最高优先级，那么所有的优先级都小于等于最高优先级，因此所有优先级中断都会被屏蔽。

FreeRTOS 开关中断函数为portENABLE_INTERRUPTS ()和portDISABLE_INTERRUPTS()，这两个函数其实是宏定义，在 portmacro.h 中有定义，如下：

可以看出开关中断实际上是通过函数 vPortSetBASEPRI(0)和 vPortRaiseBASEPRI()来实现的。

比如关中断调用portDISABLE_INTERRUPTS()

freertos管理的优先级能被freertos屏蔽，也能调用它的API函数；不能管理的中断没法屏蔽，也就是说管不了，管不了你，也不让你调用我的API。

开中断调用portENABLE_INTERRUPTS()

其实就是往该寄存器里写0，此时不屏蔽任何中断。

临界段代码

临界段代码也叫做临界区，是指那些必须完整运行，不能被打断的代码段，比如有的外设

的初始化需要严格的时序，初始化过程中不能被打断。FreeRTOS 在进入临界段代码的时候需要关闭中断，当处理完临界段代码以后再打开中断。FreeRTOS 系统本身就有很多的临界段代码，这些代码都加了临界段代码保护，我们在写自己的用户程序的时候有些地方也需要添加临界段代码保护。

FreeRTOS 与临界段代码保护有关的函数有4个：

这4个函数其实是宏定义，在 task.h 文件中有定义。这4个函数的区别是前两个是任务级的临界段代码保护，后两个是中断级的临界段代码保护。

注意，任务调度靠的是PendSV中断，所以关中断，也就关闭了任务调度。

进入临界区函数的内部其实就是调用了关中断函数，一直跳转可以看到，如下所示：

退出临界区函数里面就对应调用了开中断函数：

只不过，临界区相对于开关中断增加了嵌套功能，即通过变量自增和自减来实现，调用了n次进入临界区，就要调用n次退出临界区才能开中断。