一、FreeRTOS簡介

FreeRTOS 是一個可裁剪收苏、可剝奪型的多任務(wù)內(nèi)核，而且沒有任務(wù)數(shù)限制愤兵。FreeRTOS 提供了實時操作系統(tǒng)所需的所有功能鹿霸，包括資源管理、同步秆乳、任務(wù)通信等懦鼠。

FreeRTOS 是用 C 和匯編來寫的，其中絕大部分都是用 C 語言編寫的矫夷，只有極少數(shù)的與處理器密切相關(guān)的部分代碼才是用匯編寫的葛闷，F(xiàn)reeRTOS 結(jié)構(gòu)簡潔，可讀性很強双藕！最主要的是非常適合初次接觸嵌入式實時操作系統(tǒng)學(xué)生淑趾、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人員和愛好者學(xué)習(xí)。

最新版本 V9.0.0（2016年）忧陪，盡管現(xiàn)在 FreeRTOS 的版本已經(jīng)更新到 V10.4.1 了扣泊，但是我們還是選擇 V9.0.0，因為內(nèi)核很穩(wěn)定嘶摊，并且網(wǎng)上資料很多延蟹，因為 V10.0.0 版本之后是亞馬遜收購了FreeRTOS之后才出來的版本，主要添加了一些云端組件叶堆，一般采用 V9.0.0 版本足以阱飘。

• FreeRTOS官網(wǎng)：http://www.freertos.org/
• 代碼托管網(wǎng)站：https://sourceforge.net/projects/freertos/files/FreeRTOS/

二、新建工程

1. 打開 STM32CubeMX 軟件虱颗，點擊“新建工程”

2. 選擇 MCU 和封裝

3. 配置時鐘
RCC 設(shè)置沥匈，選擇 HSE(外部高速時鐘) 為 Crystal/Ceramic Resonator(晶振/陶瓷諧振器)

4. 配置調(diào)試模式
非常重要的一步，否則會造成第一次燒錄程序后續(xù)無法識別調(diào)試器
SYS 設(shè)置畦粮，選擇 Debug 為 Serial Wire

三散址、SYS Timebase Source

在 System Core 中選擇 SYS ，對 Timebase Source 進行設(shè)置宣赔，選擇 TIM1 作為HAL庫的時基（除了 SysTick 外都可以）预麸。

在基于STM32 HAL的項目中，一般需要維護的 “時基” 主要有2個：

1. HAL的時基儒将，SYS Timebase Source
2. OS的時基（僅在使用OS的情況下才考慮）

而這些 “時基” 該去如何維護吏祸，主要分為兩種情況考慮：

• 裸機運行：
  可以通過 SysTick（滴答定時器）或 （TIMx）定時器 的方式來維護 SYS Timebase Source，也就是HAL庫中的 uwTick椅棺，這是HAL庫中維護的一個全局變量犁罩。在裸機運行的情況下，我們一般選擇默認的 SysTick（滴答定時器） 方式即可两疚，也就是直接放在 SysTick_Handler() 中斷服務(wù)函數(shù)中來維護床估。

• 帶OS運行：
  前面提到的 SYS Timebase Source 是STM32的HAL庫中的新增部分，主要用于實現(xiàn) HAL_Delay() 以及作為各種 timeout 的時鐘基準(zhǔn)诱渤。

  在使用了OS（操作系統(tǒng)）之后丐巫，OS的運行也需要一個時鐘基準(zhǔn)（簡稱“時基”），來對任務(wù)和時間等進行管理勺美。而OS的這個 時基 一般也都是通過 SysTick（滴答定時器） 來維護的递胧，這時就需要考慮 “HAL的時基” 和 “OS的時基” 是否要共用 SysTick（滴答定時器） 了。

  如果共用SysTick赡茸，當(dāng)我們在CubeMX中選擇啟用FreeRTOS之后缎脾，在生成代碼時，CubeMX一定會報如下提示：

  
  

強烈建議用戶在使用FreeRTOS的時候占卧，不要使用 SysTick（滴答定時器）作為 “HAL的時基”遗菠，因為FreeRTOS要用，最好是要換一個；选Ｕ尬场！如果共用叭喜，潛在一定風(fēng)險贺拣。

四、FreeRTOS

4.1 參數(shù)配置

在 Middleware 中選擇 FREERTOS 設(shè)置捂蕴，并選擇 CMSIS_V1 接口版本

CMSIS是一種接口標(biāo)準(zhǔn)譬涡，目的是屏蔽軟硬件差異以提高軟件的兼容性。RTOS v1使得軟件能夠在不同的實時操作系統(tǒng)下運行（屏蔽不同RTOS提供的API的差別）启绰，而RTOS v2則是拓展了RTOS v1昂儒，兼容更多的CPU架構(gòu)和實時操作系統(tǒng)。因此我們在使用時可以根據(jù)實際情況選擇委可，如果學(xué)習(xí)過程中使用STM32F1渊跋、F4等單片機時沒必要選擇RTOS v2，更高的兼容性背后時更加冗余的代碼着倾，理解起來比較困難拾酝。

在 Config parameters 進行具體參數(shù)配置。

Kernel settings：

• USE_PREEMPTION： Enabled：RTOS使用搶占式調(diào)度器卡者；Disabled：RTOS使用協(xié)作式調(diào)度器（時間片）蒿囤。
• TICK_RATE_HZ： 值設(shè)置為1000，即周期就是1ms崇决。RTOS系統(tǒng)節(jié)拍中斷的頻率材诽，單位為HZ底挫。
• MAX_PRIORITIES： 可使用的最大優(yōu)先級數(shù)量。設(shè)置好以后任務(wù)就可以使用從0到（MAX_PRIORITIES - 1）的優(yōu)先級脸侥，其中0位最低優(yōu)先級建邓，（MAX_PRIORITIES - 1）為最高優(yōu)先級。
• MINIMAL_STACK_SIZE： 設(shè)置空閑任務(wù)的最小任務(wù)堆棧大小睁枕，以字為單位官边，而不是字節(jié)。如該值設(shè)置為128 Words外遇，那么真正的堆棧大小就是 128*4 = 512 Byte注簿。
• MAX_TASK_NAME_LEN： 設(shè)置任務(wù)名最大長度。
• IDLE_SHOULD_YIELD： Enabled 空閑任務(wù)放棄CPU使用權(quán)給其他同優(yōu)先級的用戶任務(wù)跳仿。
• USE_MUTEXES： 為1時使用互斥信號量诡渴，相關(guān)的API函數(shù)會被編譯。
• USE_RECURSIVE_MUTEXES： 為1時使用遞歸互斥信號量塔嬉，相關(guān)的API函數(shù)會被編譯玩徊。
• USE_COUNTING_SEMAPHORES： 為1時啟用計數(shù)型信號量， 相關(guān)的API函數(shù)會被編譯谨究。
• QUEUE_REGISTRY_SIZE： 設(shè)置可以注冊的隊列和信號量的最大數(shù)量恩袱，在使用內(nèi)核調(diào)試器查看信號量和隊列的時候需要設(shè)置此宏，而且要先將消息隊列和信號量進行注冊胶哲，只有注冊了的隊列和信號量才會在內(nèi)核調(diào)試器中看到畔塔，如果不使用內(nèi)核調(diào)試器的話次宏設(shè)置為0即可。
• USE_APPLICATION_TASK_TAG： 為1時可以使用vTaskSetApplicationTaskTag函數(shù)鸯屿。
• ENABLE_BACKWARD_COMPATIBILITY： 為1時可以使V8.0.0之前的FreeRTOS用戶代碼直接升級到V8.0.0之后澈吨，而不需要做任何修改。
• USE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION： FreeRTOS有兩種方法來選擇下一個要運行的任務(wù)寄摆，一個是通用的方法谅辣，另外一個是特殊的方法，也就是硬件方法婶恼，使用MCU自帶的硬件指令來實現(xiàn)桑阶。STM32有計算前導(dǎo)零指令嗎，所以這里強制置1勾邦。
• USE_TICKLESS_IDLE： 置1：使能低功耗tickless模式蚣录；置0：保持系統(tǒng)節(jié)拍（tick）中斷一直運行。假設(shè)開啟低功耗的話可能會導(dǎo)致下載出現(xiàn)問題眷篇，因為程序在睡眠中萎河，可用ISP下載辦法解決。
• USE_TASK_NOTIFICATIONS： 為1時使用任務(wù)通知功能，相關(guān)的API函數(shù)會被編譯虐杯。開啟了此功能玛歌，每個任務(wù)會多消耗8個字節(jié)。
• RECORD_STACK_HIGH_ADDRESS： 為1時棧開始地址會被保存到每個任務(wù)的TCB中（假如棧是向下生長的）擎椰。

Memory management settings：

• Memory Allocation： Dynamic/Static 支持動態(tài)/靜態(tài)內(nèi)存申請
• TOTAL_HEAP_SIZE： 設(shè)置堆大小沾鳄，如果使用了動態(tài)內(nèi)存管理，F(xiàn)reeRTOS在創(chuàng)建 task, queue, mutex, software timer or semaphore的時候就會使用heap_x.c(x為1~5)中的內(nèi)存申請函數(shù)來申請內(nèi)存确憨。這些內(nèi)存就是從堆ucHeap[configTOTAL_HEAP_SIZE]中申請的。
• Memory Management scheme： 內(nèi)存管理策略 heap_4瓤的。

Hook function related definitions：

• USE_IDLE_HOOK： 置1：使用空閑鉤子（Idle Hook類似于回調(diào)函數(shù)）休弃；置0：忽略空閑鉤子。
• USE_TICK_HOOK： 置1：使用時間片鉤子（Tick Hook）圈膏；置0：忽略時間片鉤子塔猾。
• USE_MALLOC_FAILED_HOOK： 使用內(nèi)存申請失敗鉤子函數(shù)。
• CHECK_FOR_STACK_OVERFLOW： 大于0時啟用堆棧溢出檢測功能稽坤，如果使用此功能用戶必須提供一個棧溢出鉤子函數(shù)丈甸，如果使用的話此值可以為1或者2，因為有兩種棧溢出檢測方法尿褪。

Run time and task stats gathering related definitions：

• GENERATE_RUN_TIME_STATS： 啟用運行時間統(tǒng)計功能睦擂。
• USE_TRACE_FACILITY： 啟用可視化跟蹤調(diào)試。
• USE_STATS_FORMATTING_FUNCTIONS： 與宏configUSE_TRACE_FACILITY同時為1時會編譯下面3個函數(shù)prvWriteNameToBuffer()杖玲、vTaskList()顿仇、vTaskGetRunTimeStats()。

Co-routine related definitions：

• USE_CO_ROUTINES： 啟用協(xié)程摆马。
• MAX_CO_ROUTINE_PRIORITIES： 協(xié)程的有效優(yōu)先級數(shù)目臼闻。

Software timer definitions：

• USE_TIMERS： 啟用軟件定時器。

Interrupt nesting behaviour configuration：

• LIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY： 中斷最低優(yōu)先級囤采。
• LIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY： 系統(tǒng)可管理的最高中斷優(yōu)先級述呐。

4.2 創(chuàng)建隊列Queue

在 Tasks and Queues 進行配置。

創(chuàng)建一個消息隊列TestQueue蕉毯，

• Queue Name： 隊列名稱
• Queue Size： 隊列能夠存儲的最大單元數(shù)目乓搬，即隊列深度
• Queue Size： 隊列中數(shù)據(jù)單元的長度，以字節(jié)為單位
• Allocation： 分配方式：Dynamic 動態(tài)內(nèi)存創(chuàng)建
• Buffer Name： 緩沖區(qū)名稱
• Buffer Size： 緩沖區(qū)大小
• Conrol Block Name： 控制塊名稱

4.3 創(chuàng)建任務(wù)Task

我們創(chuàng)建兩個任務(wù)恕刘，一個消息接收任務(wù)缤谎，一個消息發(fā)送任務(wù)。

• Task Name： 任務(wù)名稱
• Priority： 優(yōu)先級褐着，在 FreeRTOS 中坷澡，數(shù)值越大優(yōu)先級越高，0 代表最低優(yōu)先級
• Stack Size (Words)： 堆棧大小含蓉，單位為字频敛，在32位處理器（STM32）项郊，一個字等于4字節(jié)，如果傳入512那么任務(wù)大小為512*4字節(jié)
• Entry Function： 入口函數(shù)
• Code Generation Option： 代碼生成選項
• Parameter： 任務(wù)入口函數(shù)形參斟赚，不用的時候配置為0或NULL即可
• Allocation： 分配方式：Dynamic 動態(tài)內(nèi)存創(chuàng)建
• Buffer Name： 緩沖區(qū)名稱
• Conrol Block Name： 控制塊名稱

4.4 創(chuàng)建二值信號量Binary Semaphore

在 Timers and Semaphores 進行配置着降。

• Semaphore Name： 信號量名稱
• Allocation： 分配方式：Dynamic 動態(tài)內(nèi)存創(chuàng)建
• Conrol Block Name： 控制塊名稱

五、EXTI外部中斷

5.1 參數(shù)配置

在 System Core 中選擇 GPIO 設(shè)置拗军。

• 開啟下降沿觸發(fā)中斷：即在 按下按鍵時 電平由高變?yōu)榈蜁r觸發(fā)，則在 GPIO mode 中選擇 External Interrupt Mode with Falling edge trigger detection
• 開啟上升沿觸發(fā)中斷：即在 按下按鍵后松開時 電平由低變?yōu)楦邥r觸發(fā)刃鳄，則在 GPIO mode 中選擇 External Interrupt Mode with Rising edge trigger detection
• 開啟下降沿上升沿都觸發(fā)中斷：即在 按下時觸發(fā)盅弛，松開時再次觸發(fā)，則在 GPIO mode 中選擇 External Interrupt Mode with Rising/Falling edge trigger detection

• 如果硬件上已外部上拉或下拉叔锐，則在GPIO Pull-up/Pull-down 中選擇 No pull-up and no pull-down 既不上拉也不下拉挪鹏。
• 如果硬件外部沒有上拉，則在GPIO Pull-up/Pull-down 中選擇 Pull-up 內(nèi)部上拉電阻愉烙。
  
  
  配置 NVIC
  中斷優(yōu)先級分組規(guī)則 Priority Group 默認為4個比特位讨盒，一般情況下不改。
  勾選剛剛配置的外部中斷線0和13步责，并配置搶占優(yōu)先級 Preemption Priority 和響應(yīng)優(yōu)先級 Sub Priority催植。在 FreeRTOS 中，優(yōu)先級最低為 5勺择。

六创南、UART串口打印

查看 STM32CubeMX學(xué)習(xí)筆記（6）——USART串口使用

七、生成代碼

輸入項目名和項目路徑

八、中斷管理

8.1 基本概念

8.1.1 異常

異常是導(dǎo)致處理器脫離正常運行轉(zhuǎn)向執(zhí)行特殊代碼的任何事件气忠，如果不及時進行處理邻储，輕則系統(tǒng)出錯，重則會導(dǎo)致系統(tǒng)毀滅性癱瘓旧噪。所以正確地處理異常吨娜，避免錯誤的發(fā)生是提高軟件魯棒性（穩(wěn)定性）非常重要的一環(huán)，對于實時系統(tǒng)更是如此淘钟。

異常是指任何打斷處理器正常執(zhí)行宦赠，并且迫使處理器進入一個由有特權(quán)的特殊指令執(zhí)行的事件。異常通常可以分成兩類：同步異常和異步異常勾扭。由內(nèi)部事件（像處理器指令運行產(chǎn)生的事件）引起的異常稱為同步異常毡琉，例如造成被零除的算術(shù)運算引發(fā)一個異常，又如在某些處理器體系結(jié)構(gòu)中妙色，對于確定的數(shù)據(jù)尺寸必須從內(nèi)存的偶數(shù)地址進行讀和寫操作桅滋。從一個奇數(shù)內(nèi)存地址的讀或?qū)懖僮鲗⒁鸫鎯ζ鞔嫒∫粋€錯誤事件并引起一個異常（稱為校準(zhǔn)異常）。

異步異常主要是指由于外部異常源產(chǎn)生的異常身辨，是一個由外部硬件裝置產(chǎn)生的事件引起的異步異常丐谋。同步異常不同于異步異常的地方是事件的來源，同步異常事件是由于執(zhí)行某些指令而從處理器內(nèi)部產(chǎn)生的煌珊，而異步異常事件的來源是外部硬件裝置笋鄙。例如按下設(shè)備某個按鈕產(chǎn)生的事件。同步異常與異步異常的區(qū)別還在于怪瓶，同步異常觸發(fā)后，系統(tǒng)必須立刻進行處理而不能夠依然執(zhí)行原有的程序指令步驟践美；而異步異常則可以延緩處理甚至是忽略洗贰，例如按鍵中斷異常，雖然中斷異常觸發(fā)了陨倡，但是系統(tǒng)可以忽略它繼續(xù)運行（同樣也忽略了相應(yīng)的按鍵事件）敛滋。

8.1.2 中斷

中斷，中斷屬于異步異常兴革。所謂中斷是指中央處理器 CPU 正在處理某件事的時候绎晃，外部發(fā)生了某一事件，請求 CPU 迅速處理杂曲，CPU 暫時中斷當(dāng)前的工作庶艾，轉(zhuǎn)入處理所發(fā)生的事件，處理完后擎勘，再回到原來被中斷的地方咱揍，繼續(xù)原來的工作，這樣的過程稱為中斷棚饵。

中斷能打斷任務(wù)的運行煤裙，無論該任務(wù)具有什么樣的優(yōu)先級，因此中斷一般用于處理比較緊急的事件噪漾，而且只做簡單處理硼砰，例如標(biāo)記該事件，在使用 FreeRTOS 系統(tǒng)時欣硼，一般建議使用信號量题翰、消息或事件標(biāo)志組等標(biāo)志中斷的發(fā)生，將這些內(nèi)核對象發(fā)布給處理任務(wù)，處理任務(wù)再做具體處理遍愿。

通過中斷機制存淫，在外設(shè)不需要 CPU 介入時，CPU 可以執(zhí)行其他任務(wù)沼填，而當(dāng)外設(shè)需要 CPU 時通過產(chǎn)生中斷信號使 CPU 立即停止當(dāng)前任務(wù)轉(zhuǎn)而來響應(yīng)中斷請求桅咆。這樣可以使 CPU 避免把大量時間耗費在等待、查詢外設(shè)狀態(tài)的操作上坞笙，因此將大大提高系統(tǒng)實時性以及執(zhí)行效率岩饼。

此處讀者要知道一點，F(xiàn)reeRTOS 源碼中有許多處臨界段的地方薛夜，臨界段雖然保護了關(guān)鍵代碼的執(zhí)行不被打斷籍茧，但也會影響系統(tǒng)的實時，任何使用了操作系統(tǒng)的中斷響應(yīng)都不會比裸機快梯澜。比如寞冯，某個時候有一個任務(wù)在運行中，并且該任務(wù)部分程序?qū)⒅袛嗥帘蔚敉砘铮簿褪沁M入臨界段中吮龄，這個時候如果有一個緊急的中斷事件被觸發(fā)，這個中斷就會被掛起咆疗，不能得到及時響應(yīng)漓帚，必須等到中斷開啟才可以得到響應(yīng)，如果屏蔽中斷時間超過了緊急中斷能夠容忍的限度午磁，危害是可想而知的尝抖。所以，操作系統(tǒng)的中斷在某些時候會有適當(dāng)?shù)闹袛嘌舆t迅皇，因此調(diào)用中斷屏蔽函數(shù)進入臨界段的時候昧辽，也需快進快出。當(dāng)然 FreeRTOS 也能允許一些高優(yōu)先級的中斷不被屏蔽掉登颓，能夠及時做出響應(yīng)奴迅，不過這些中斷就不受系統(tǒng)管理，也不允許調(diào)用 FreeRTOS 中與中斷相關(guān)的任何 API 函數(shù)接口挺据。

FreeRTOS 的中斷管理支持：

• 開/關(guān)中斷取具。
• 恢復(fù)中斷。
• 中斷使能扁耐。
• 中斷屏蔽暇检。
• 可選擇系統(tǒng)管理的中斷優(yōu)先級。

1.3 中斷延遲

即使操作系統(tǒng)的響應(yīng)很快了婉称，但對于中斷的處理仍然存在著中斷延遲響應(yīng)的問題块仆，我們稱之為中斷延遲(Interrupt Latency) 构蹬。

中斷延遲是指從硬件中斷發(fā)生到開始執(zhí)行中斷處理程序第一條指令之間的這段時間。也就是：系統(tǒng)接收到中斷信號到操作系統(tǒng)作出響應(yīng)悔据，并完成換到轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序的時間庄敛。也可以簡單地理解為：（外部）硬件（設(shè)備）發(fā)生中斷，到系統(tǒng)執(zhí)行中斷服務(wù)子程序（ISR）的第一條指令的時間科汗。

中斷的處理過程是：外界硬件發(fā)生了中斷后藻烤，CPU 到中斷處理器讀取中斷向量，并且查找中斷向量表头滔，找到對應(yīng)的中斷服務(wù)子程序（ISR）的首地址怖亭，然后跳轉(zhuǎn)到對應(yīng)的 ISR 去做相應(yīng)處理。這部分時間坤检，我稱之為：識別中斷時間兴猩。

在允許中斷嵌套的實時操作系統(tǒng)中，中斷也是基于優(yōu)先級的早歇，允許高優(yōu)先級中斷搶斷正在處理的低優(yōu)先級中斷倾芝，所以，如果當(dāng)前正在處理更高優(yōu)先級的中斷箭跳，即使此時有低優(yōu)先級的中斷晨另，也系統(tǒng)不會立刻響應(yīng)，而是等到高優(yōu)先級的中斷處理完之后衅码，才會響應(yīng)。而即使在不支持中斷嵌套脊岳，即中斷是沒有優(yōu)先級的逝段，中斷是不允許被中斷的，所以割捅，如果當(dāng)前系統(tǒng)正在處理一個中斷奶躯，而此時另一個中斷到來了，系統(tǒng)也是不會立即響應(yīng)的亿驾，而只是等處理完當(dāng)前的中斷之后嘹黔，才會處理后來的中斷。此部分時間莫瞬，我稱其為：等待中斷打開時間儡蔓。

在操作系統(tǒng)中，很多時候我們會主動進入臨界段疼邀，系統(tǒng)不允許當(dāng)前狀態(tài)被中斷打斷喂江，故而在臨界區(qū)發(fā)生的中斷會被掛起，直到退出臨界段時候打開中斷旁振。此部分時間获询，我稱其為：關(guān)閉中斷時間涨岁。

中斷延遲可以定義為，從中斷開始的時刻到中斷服務(wù)例程開始執(zhí)行的時刻之間的時間段吉嚣。中斷延遲 = 識別中斷時間 + [等待中斷打開時間] + [關(guān)閉中斷時間]梢薪。
注意：“[ ]”的時間是不一定都存在的，此處為最大可能的中斷延遲時間尝哆。

8.2 運作機制

當(dāng)中斷產(chǎn)生時秉撇，處理機將按如下的順序執(zhí)行：

1. 保存當(dāng)前處理機狀態(tài)信息
2. 載入異常或中斷處理函數(shù)到 PC 寄存器
3. 把控制權(quán)轉(zhuǎn)交給處理函數(shù)并開始執(zhí)行
4. 當(dāng)處理函數(shù)執(zhí)行完成時较解，恢復(fù)處理器狀態(tài)信息
5. 從異承蠹玻或中斷中返回到前一個程序執(zhí)行點

中斷使得 CPU 可以在事件發(fā)生時才給予處理，而不必讓 CPU 連續(xù)不斷地查詢是否有相應(yīng)的事件發(fā)生印衔。通過兩條特殊指令：關(guān)中斷和開中斷可以讓處理器不響應(yīng)或響應(yīng)中斷啡捶，在關(guān)閉中斷期間，通常處理器會把新產(chǎn)生的中斷掛起奸焙，當(dāng)中斷打開時立刻進行響應(yīng)瞎暑，所以會有適當(dāng)?shù)难訒r響應(yīng)中斷，故用戶在進入臨界區(qū)的時候應(yīng)快進快出与帆。中斷發(fā)生的環(huán)境有兩種情況：在任務(wù)的上下文中了赌，在中斷服務(wù)函數(shù)處理上下文中。

• 任務(wù)在工作的時候玄糟，如果此時發(fā)生了一個中斷勿她，無論中斷的優(yōu)先級是多大，都會打斷當(dāng)前任務(wù)的執(zhí)行阵翎，從而轉(zhuǎn)到對應(yīng)的中斷服務(wù)函數(shù)中執(zhí)行逢并。

• 在執(zhí)行中斷服務(wù)例程的過程中，如果有更高優(yōu)先級別的中斷源觸發(fā)中斷郭卫，由于當(dāng)前處于中斷處理上下文環(huán)境中砍聊，根據(jù)不同的處理器構(gòu)架可能有不同的處理方式，比如新的中斷等待掛起直到當(dāng)前中斷處理離開后再行響應(yīng)贰军；或新的高優(yōu)先級中斷打斷當(dāng)前中斷處理過程玻蝌，而去直接響應(yīng)這個更高優(yōu)先級的新中斷源。后面這種情況词疼，稱之為中斷嵌套俯树。在硬實時環(huán)境中，前一種情況是不允許發(fā)生的贰盗，不能使響應(yīng)中斷的時間盡量的短聘萨。而在軟件處理（軟實時環(huán)境）上，F(xiàn)reeRTOS 允許中斷嵌套童太，即在一個中斷服務(wù)例程期間米辐，處理器可以響應(yīng)另外一個優(yōu)先級更高的中斷胸完。

8.3 FreeRTOS中斷管理

ARM Cortex-M 系列內(nèi)核的中斷是由硬件管理的，而 FreeRTOS 是軟件翘贮，它并不接管由硬件管理的相關(guān)中斷（接管簡單來說就是赊窥，所有的中斷都由 RTOS 的軟件管理，硬件來了中斷時狸页，由軟件決定是否響應(yīng)锨能，可以掛起中斷，延遲響應(yīng)或者不響應(yīng)）芍耘，只支持簡單的開關(guān)中斷等址遇，所以 FreeRTOS 中的中斷使用其實跟裸機差不多的，需要我們自己配置中斷斋竞，并且使能中斷倔约，編寫中斷服務(wù)函數(shù)，在中斷服務(wù)函數(shù)中使用內(nèi)核 IPC 通信機制坝初，一般建議使用信號量浸剩、消息或事件標(biāo)志組等標(biāo)志事件的發(fā)生，將事件發(fā)布給處理任務(wù)鳄袍，等退出中斷后再由相關(guān)處理任務(wù)具體處理中斷绢要。

用戶可以自定義配置 系統(tǒng)可管理的最高中斷優(yōu) 先 級 的宏定義 configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY ，它是用于配置內(nèi)核中的 basepri 寄存器的拗小，當(dāng) basepri 設(shè)置為某個值的時候重罪，NVIC 不會響應(yīng)比該優(yōu)先級低的中斷，而優(yōu)先級比之更高的中斷則不受影響哀九。就是說當(dāng)這個宏定義配置為 5 的時候剿配，中斷優(yōu)先級數(shù)值在 0、1勾栗、2惨篱、3盏筐、4 的這些中斷是不受 FreeRTOS 屏蔽的围俘，也就是說即使在系統(tǒng)進入臨界段的時候，這些中斷也能被觸發(fā)而不是等到退出臨界段的時候才被觸發(fā)琢融，當(dāng)然界牡，這些中斷服務(wù)函數(shù)中也不能調(diào)用 FreeRTOS 提供的 API 函數(shù)接口，而中斷優(yōu)先級在 5 到 15 的這些中斷是可以被屏蔽的漾抬，也能安全調(diào)用 FreeRTOS 提供的 API 函數(shù)接口宿亡。

ARM Cortex-M NVIC 支持中斷嵌套功能：當(dāng)一個中斷觸發(fā)并且系統(tǒng)進行響應(yīng)時，處理器硬件會將當(dāng)前運行的部分上下文寄存器自動壓入中斷棧中纳令，這部分的寄存器包括 PSR挽荠，R0克胳，R1，R2圈匆，R3 以及 R12 寄存器漠另。當(dāng)系統(tǒng)正在服務(wù)一個中斷時，如果有一個更高優(yōu)先級的中斷觸發(fā)跃赚，那么處理器同樣的會打斷當(dāng)前運行的中斷服務(wù)例程笆搓，然后把老的中斷服務(wù)例程上下文的 PSR，R0纬傲，R1满败，R2，R3 和 R12 寄存器自動保存到中斷棧中叹括。這些部分上下文寄存器保存到中斷棧的行為完全是硬件行為算墨，這一點是與其他 ARM 處理器最大的區(qū)別（以往都需要依賴于軟件保存上下文）。

另外领猾，在 ARM Cortex-M 系列處理器上米同，所有中斷都采用中斷向量表的方式進行處理，即當(dāng)一個中斷觸發(fā)時摔竿，處理器將直接判定是哪個中斷源面粮，然后直接跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的固定位置進行處理。而在 ARM7继低、ARM9 中熬苍，一般是先跳轉(zhuǎn)進入 IRQ 入口，然后再由軟件進行判斷是哪個中斷源觸發(fā)袁翁，獲得了相對應(yīng)的中斷服務(wù)例程入口地址后柴底，再進行后續(xù)的中斷處理。ARM7粱胜、ARM9 的好處在于柄驻，所有中斷它們都有統(tǒng)一的入口地址，便于 OS 的統(tǒng)一管理焙压。而 ARM Cortex-M 系列處理器則恰恰相反鸿脓，每個中斷服務(wù)例程必須排列在一起放在統(tǒng)一的地址上（這個地址必須要設(shè)置到 NVIC 的中斷向量偏移寄存器中）。中斷向量表一般由一個數(shù)組定義（或在起始代碼中給出）涯曲，在 STM32 上野哭，默認采用起始代碼給出：

__Vectors DCD __initial_sp ; Top of Stack
DCD Reset_Handler ; Reset Handler
DCD NMI_Handler ; NMI Handler
DCD HardFault_Handler ; Hard Fault Handler
DCD MemManage_Handler ; MPU Fault Handler
DCD BusFault_Handler ; Bus Fault Handler
DCD UsageFault_Handler ; Usage Fault Handler
DCD 0 ; Reserved
DCD 0 ; Reserved
DCD 0 ; Reserved
DCD 0 ; Reserved
DCD SVC_Handler ; SVCall Handler
DCD DebugMon_Handler ; Debug Monitor Handler
DCD 0 ; Reserved
DCD PendSV_Handler ; PendSV Handler
DCD SysTick_Handler ; SysTick Handler

; External Interrupts
DCD WWDG_IRQHandler ; Window Watchdog
DCD PVD_IRQHandler ; PVD through EXTI Line detect
DCD TAMPER_IRQHandler ; Tamper
DCD RTC_IRQHandler ; RTC
DCD FLASH_IRQHandler ; Flash
DCD RCC_IRQHandler ; RCC
DCD EXTI0_IRQHandler ; EXTI Line 0
DCD EXTI1_IRQHandler ; EXTI Line 1
DCD EXTI2_IRQHandler ; EXTI Line 2
DCD EXTI3_IRQHandler ; EXTI Line 3
DCD EXTI4_IRQHandler ; EXTI Line 4
DCD DMA1_Channel1_IRQHandler ; DMA1 Channel 1
DCD DMA1_Channel2_IRQHandler ; DMA1 Channel 2
DCD DMA1_Channel3_IRQHandler ; DMA1 Channel 3
DCD DMA1_Channel4_IRQHandler ; DMA1 Channel 4
DCD DMA1_Channel5_IRQHandler ; DMA1 Channel 5
DCD DMA1_Channel6_IRQHandler ; DMA1 Channel 6
DCD DMA1_Channel7_IRQHandler ; DMA1 Channel 7
………

FreeRTOS 在 Cortex-M 系列處理器上也遵循與裸機中斷一致的方法，當(dāng)用戶需要使用自定義的中斷服務(wù)例程時幻件，只需要定義相同名稱的函數(shù)覆蓋弱化符號即可拨黔。所以，F(xiàn)reeRTOS 在 Cortex-M 系列處理器的中斷控制其實與裸機沒什么差別绰沥。

8.4 FreeRTOS開關(guān)中斷

FreeRTOS開關(guān)中斷函數(shù)為portENABLE_INTERRUPTS()和portDISABLE_INTERRUPTS()篱蝇，這兩個函數(shù)其實是宏定義贺待，在portmacro.h中有定義，如下：

#define portDISABLE_INTERRUPTS()                    vPortRaiseBASEPRI() 
#define portENABLE_INTERRUPTS()                     vPortSetBASEPRI(0)

函數(shù)vPortBASEPRI()傳遞了一個0零截，這就對應(yīng)了上面說到的狠持，開啟中斷是將0寫入BASEPRI寄存器。

8.5 臨界區(qū)

8.5.1 任務(wù)級臨界段代碼保護

taskENTER_CRITICAL()和taskEXIT_CRITICAL()是任務(wù)級的臨界代碼保護鸭限，一個是進入臨界段，一個是退出臨界段两踏，這兩個函數(shù)是成對使用的败京，這函數(shù)的定義如下：

#define taskENTER_CRITICAL()            portENTER_CRITICAL() 
#define taskEXIT_CRITICAL()             portEXIT_CRITICAL()

而portENTER_CRITICAL()和portEXIT_CRITICAL()也是宏定義，在文件 portmacro.h中有定義梦染。
任務(wù)級臨界代碼保護使用方法如下：

void CriticalTask_TEST(void const * argv)
{
    taskENTER_CRITICAL();                                                       //進入臨界區(qū)
    total_num += 0.01f;   
    printf("total_num 的值為: %.4f\r\n",total_num);
    taskEXIT_CRITICAL();                                                        //退出臨界區(qū)
    vTaskDelay(1000);
}

當(dāng)進入臨界區(qū)時赡麦，中斷被屏蔽，臨界區(qū)代碼無法被打斷帕识，只有當(dāng)所有的臨界段代碼都退出以后才會使能中斷泛粹！
注:當(dāng)進入臨界區(qū)時，優(yōu)先級低于configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY 的中斷得不到及響應(yīng)肮疗，所以臨界區(qū)代碼一定要精簡晶姊。

8.5.2 中斷級臨界段代碼保護

函數(shù)taskENTER_CRITICAL_FROM_ISR()和taskEXIT_CRITICAL_FROM_ISR()中斷級別臨界段代碼保護，是用在中斷服務(wù)程序中的伪货，而且這個中斷的優(yōu)先級一定要低于configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY们衙。這兩個函數(shù)在文件task.h中有如下定義：

#define taskENTER_CRITICAL_FROM_ISR()        portSET_INTERRUPT_MASK_FROM_ISR()
#define taskEXIT_CRITICAL_FROM_ISR(x)        portCLEAR_INTERRUPT_MASK_FROM_ISR(x)

中斷級臨界代碼保護使用方法如下：

void TIM3_IRQHandler(void) 
{
    if(TIM_GetITStatus(TIM3,TIM_IT_Update)==SET) //溢出中斷
    {
        status_value=taskENTER_CRITICAL_FROM_ISR();            //進入臨界區(qū)
        total_num += 1;
        printf("float_num 的值為: %d\r\n",total_num);
        taskEXIT_CRITICAL_FROM_ISR(status_value);              //退出臨界區(qū)
    }
    TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update);   //清除中斷標(biāo)志位
}

九、示例

9.1 中斷管理實驗

中斷管理實驗是在 FreeRTOS 中創(chuàng)建了兩個任務(wù)分別獲取信號量與消息隊列超歌，并且定義了兩個按鍵 KEY1 與 KEY2 的觸發(fā)方式為中斷觸發(fā)砍艾，其觸發(fā)的中斷服務(wù)函數(shù)則跟裸機一樣蒂教，在中斷觸發(fā)的時候通過消息隊列將消息傳遞給任務(wù)巍举，任務(wù)接收到消息就將信息通過串口調(diào)試助手顯示出來。而且中斷管理實驗也實現(xiàn)了一個串口的 DMA 傳輸+空閑中斷功能凝垛，當(dāng)串口接收完不定長的數(shù)據(jù)之后產(chǎn)生一個空閑中斷懊悯，在中斷中將信號量傳遞給任務(wù)蜓谋，任務(wù)在收到信號量的時候?qū)⒋诘臄?shù)據(jù)讀取出來并且在串口調(diào)試助手中回顯。

修改main.c

/* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "cmsis_os.h"

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
/* USER CODE END Includes */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */

/* USER CODE END PTD */

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
#define BUFFER_SIZE 256
/* USER CODE END PD */

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */

/* USER CODE END PM */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
UART_HandleTypeDef huart1;
DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_rx;
DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_tx;

osThreadId defaultTaskHandle;
osThreadId ReceiveHandle;
osThreadId SendHandle;
osMessageQId TestQueueHandle;
osSemaphoreId BinarySemHandle;
/* USER CODE BEGIN PV */
uint8_t recvBuff[BUFFER_SIZE];  //接收數(shù)據(jù)緩存數(shù)組
volatile uint8_t recvLength = 0;  //接收一幀數(shù)據(jù)的長度
volatile uint8_t recvDndFlag = 0; //一幀數(shù)據(jù)接收完成標(biāo)志
/* USER CODE END PV */

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_DMA_Init(void);
static void MX_USART1_UART_Init(void);
void StartDefaultTask(void const * argument);
void ReceiveTask(void const * argument);
void SendTask(void const * argument);

/* USER CODE BEGIN PFP */

/* USER CODE END PFP */

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */

/* USER CODE END 0 */

/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */
    
  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_DMA_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
  __HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_IDLE); //使能IDLE中斷
  HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, recvBuff, BUFFER_SIZE);    
  /* USER CODE END 2 */

  /* USER CODE BEGIN RTOS_MUTEX */
  /* add mutexes, ... */
  /* USER CODE END RTOS_MUTEX */

  /* Create the semaphores(s) */
  /* definition and creation of BinarySem */
  osSemaphoreDef(BinarySem);
  BinarySemHandle = osSemaphoreCreate(osSemaphore(BinarySem), 1);

  /* USER CODE BEGIN RTOS_SEMAPHORES */
  /* add semaphores, ... */
  /* USER CODE END RTOS_SEMAPHORES */

  /* USER CODE BEGIN RTOS_TIMERS */
  /* start timers, add new ones, ... */
  /* USER CODE END RTOS_TIMERS */

  /* Create the queue(s) */
  /* definition and creation of TestQueue */
  osMessageQDef(TestQueue, 16, uint32_t);
  TestQueueHandle = osMessageCreate(osMessageQ(TestQueue), NULL);

  /* USER CODE BEGIN RTOS_QUEUES */
  /* add queues, ... */
  /* USER CODE END RTOS_QUEUES */

  /* Create the thread(s) */
  /* definition and creation of defaultTask */
  osThreadDef(defaultTask, StartDefaultTask, osPriorityNormal, 0, 128);
  defaultTaskHandle = osThreadCreate(osThread(defaultTask), NULL);

  /* definition and creation of Receive */
  osThreadDef(Receive, ReceiveTask, osPriorityIdle, 0, 128);
  ReceiveHandle = osThreadCreate(osThread(Receive), NULL);

  /* definition and creation of Send */
  osThreadDef(Send, SendTask, osPriorityIdle, 0, 128);
  SendHandle = osThreadCreate(osThread(Send), NULL);

  /* USER CODE BEGIN RTOS_THREADS */
  /* add threads, ... */
  /* USER CODE END RTOS_THREADS */

  /* Start scheduler */
  osKernelStart();

  /* We should never get here as control is now taken by the scheduler */
  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

/**
  * @brief System Clock Configuration
  * @retval None
  */
void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};

  /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
  * in the RCC_OscInitTypeDef structure.
  */
  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
  RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
  RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
  */
  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

/**
  * @brief USART1 Initialization Function
  * @param None
  * @retval None
  */
static void MX_USART1_UART_Init(void)
{

  /* USER CODE BEGIN USART1_Init 0 */

  /* USER CODE END USART1_Init 0 */

  /* USER CODE BEGIN USART1_Init 1 */

  /* USER CODE END USART1_Init 1 */
  huart1.Instance = USART1;
  huart1.Init.BaudRate = 115200;
  huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
  huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
  huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
  huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
  huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
  huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
  if (HAL_UART_Init(&huart1) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /* USER CODE BEGIN USART1_Init 2 */

  /* USER CODE END USART1_Init 2 */

}

/**
  * Enable DMA controller clock
  */
static void MX_DMA_Init(void)
{

  /* DMA controller clock enable */
  __HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE();

  /* DMA interrupt init */
  /* DMA1_Channel4_IRQn interrupt configuration */
  HAL_NVIC_SetPriority(DMA1_Channel4_IRQn, 5, 0);
  HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA1_Channel4_IRQn);
  /* DMA1_Channel5_IRQn interrupt configuration */
  HAL_NVIC_SetPriority(DMA1_Channel5_IRQn, 5, 0);
  HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA1_Channel5_IRQn);

}

/**
  * @brief GPIO Initialization Function
  * @param None
  * @retval None
  */
static void MX_GPIO_Init(void)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

  /* GPIO Ports Clock Enable */
  __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
  __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
  __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

  /*Configure GPIO pin Output Level */
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, LED_G_Pin|LED_B_Pin|LED_R_Pin, GPIO_PIN_SET);

  /*Configure GPIO pin : KEY2_Pin */
  GPIO_InitStruct.Pin = KEY2_Pin;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  HAL_GPIO_Init(KEY2_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);

  /*Configure GPIO pin : KEY1_Pin */
  GPIO_InitStruct.Pin = KEY1_Pin;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  HAL_GPIO_Init(KEY1_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);

  /*Configure GPIO pins : LED_G_Pin LED_B_Pin LED_R_Pin */
  GPIO_InitStruct.Pin = LED_G_Pin|LED_B_Pin|LED_R_Pin;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
  HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

  /* EXTI interrupt init*/
  HAL_NVIC_SetPriority(EXTI0_IRQn, 5, 0);
  HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI0_IRQn);

  HAL_NVIC_SetPriority(EXTI15_10_IRQn, 5, 0);
  HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI15_10_IRQn);

}

/* USER CODE BEGIN 4 */
/**
  * @brief 重定向c庫函數(shù)printf到USARTx
  * @retval None
  */
int fputc(int ch, FILE *f)
{
  HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0xffff);
  return ch;
}
 
/**
  * @brief 重定向c庫函數(shù)getchar,scanf到USARTx
  * @retval None
  */
int fgetc(FILE *f)
{
  uint8_t ch = 0;
  HAL_UART_Receive(&huart1, &ch, 1, 0xffff);
  return ch;
}
/* USER CODE END 4 */

/* USER CODE BEGIN Header_StartDefaultTask */
/**
  * @brief  Function implementing the defaultTask thread.
  * @param  argument: Not used
  * @retval None
  */
/* USER CODE END Header_StartDefaultTask */
void StartDefaultTask(void const * argument)
{
  /* USER CODE BEGIN 5 */

  /* Infinite loop */
  for(;;)
  {
    osDelay(1);
  }
  /* USER CODE END 5 */
}

/* USER CODE BEGIN Header_ReceiveTask */
/**
* @brief Function implementing the Receive thread.
* @param argument: Not used
* @retval None
*/
/* USER CODE END Header_ReceiveTask */
void ReceiveTask(void const * argument)
{
  /* USER CODE BEGIN ReceiveTask */
  osEvent event;
  /* Infinite loop */
  for(;;)
  {
    event = osMessageGet(TestQueueHandle, /* 消息隊列的句柄 */ 
                          osWaitForever); /* 等待時間 一直等 */ 
    if(osEventMessage == event.status) 
    {
        printf("interrupt Key:%d\n\n", event.value.v); 
    }
    else 
    {
        printf("error: 0x%d\n", event.status); 
    }
  }
  /* USER CODE END ReceiveTask */
}

/* USER CODE BEGIN Header_SendTask */
/**
* @brief Function implementing the Send thread.
* @param argument: Not used
* @retval None
*/
/* USER CODE END Header_SendTask */
void SendTask(void const * argument)
{
  /* USER CODE BEGIN SendTask */
  osStatus xReturn = osErrorValue;
  /* Infinite loop */
  for(;;)
  {
    // 獲取二值信號量 xSemaphore,沒獲取到則一直等待
    xReturn = osSemaphoreWait(BinarySemHandle, /* 二值信號量句柄 */ 
                               osWaitForever); /* 等待時間 */ 
    if(osOK == xReturn) 
    {
        printf("receive data:%s\n", recvBuff);
        memset(recvBuff, 0, BUFFER_SIZE);       /* 清零 */
    }
  }
  /* USER CODE END SendTask */
}

/**
  * @brief  Period elapsed callback in non blocking mode
  * @note   This function is called  when TIM1 interrupt took place, inside
  * HAL_TIM_IRQHandler(). It makes a direct call to HAL_IncTick() to increment
  * a global variable "uwTick" used as application time base.
  * @param  htim : TIM handle
  * @retval None
  */
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
  /* USER CODE BEGIN Callback 0 */

  /* USER CODE END Callback 0 */
  if (htim->Instance == TIM1) {
    HAL_IncTick();
  }
  /* USER CODE BEGIN Callback 1 */

  /* USER CODE END Callback 1 */
}

/**
  * @brief  This function is executed in case of error occurrence.
  * @retval None
  */
void Error_Handler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */
  /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */

  /* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}

#ifdef  USE_FULL_ASSERT
/**
  * @brief  Reports the name of the source file and the source line number
  *         where the assert_param error has occurred.
  * @param  file: pointer to the source file name
  * @param  line: assert_param error line source number
  * @retval None
  */
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{
  /* USER CODE BEGIN 6 */
  /* User can add his own implementation to report the file name and line number,
     tex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
  /* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT */

修改stm32f1xx_it.c

/* USER CODE END Header */

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "stm32f1xx_it.h"
/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "cmsis_os.h"
#include <string.h>
/* USER CODE END Includes */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN TD */

/* USER CODE END TD */

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */

/* USER CODE END PD */

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */
#define BUFFER_SIZE 256
/* USER CODE END PM */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PV */
static uint32_t send_data1 = 1;
static uint32_t send_data2 = 2;
/* USER CODE END PV */

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PFP */

/* USER CODE END PFP */

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */

/* USER CODE END 0 */

/* External variables --------------------------------------------------------*/
extern DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_rx;
extern DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_tx;
extern UART_HandleTypeDef huart1;
extern TIM_HandleTypeDef htim1;

/* USER CODE BEGIN EV */
extern osMessageQId TestQueueHandle;
extern osSemaphoreId BinarySemHandle;
extern uint8_t recvBuff[BUFFER_SIZE];  //接收數(shù)據(jù)緩存
extern volatile uint8_t recvLength;  //接收一幀數(shù)據(jù)的長度
extern volatile uint8_t recvDndFlag; //一幀數(shù)據(jù)接收完成標(biāo)志
/* USER CODE END EV */

/******************************************************************************/
/*           Cortex-M3 Processor Interruption and Exception Handlers          */
/******************************************************************************/
/**
  * @brief This function handles Non maskable interrupt.
  */
void NMI_Handler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN NonMaskableInt_IRQn 0 */

  /* USER CODE END NonMaskableInt_IRQn 0 */
  /* USER CODE BEGIN NonMaskableInt_IRQn 1 */

  /* USER CODE END NonMaskableInt_IRQn 1 */
}

/**
  * @brief This function handles Hard fault interrupt.
  */
void HardFault_Handler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN HardFault_IRQn 0 */

  /* USER CODE END HardFault_IRQn 0 */
  while (1)
  {
    /* USER CODE BEGIN W1_HardFault_IRQn 0 */
    /* USER CODE END W1_HardFault_IRQn 0 */
  }
}

/**
  * @brief This function handles Memory management fault.
  */
void MemManage_Handler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN MemoryManagement_IRQn 0 */

  /* USER CODE END MemoryManagement_IRQn 0 */
  while (1)
  {
    /* USER CODE BEGIN W1_MemoryManagement_IRQn 0 */
    /* USER CODE END W1_MemoryManagement_IRQn 0 */
  }
}

/**
  * @brief This function handles Prefetch fault, memory access fault.
  */
void BusFault_Handler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN BusFault_IRQn 0 */

  /* USER CODE END BusFault_IRQn 0 */
  while (1)
  {
    /* USER CODE BEGIN W1_BusFault_IRQn 0 */
    /* USER CODE END W1_BusFault_IRQn 0 */
  }
}

/**
  * @brief This function handles Undefined instruction or illegal state.
  */
void UsageFault_Handler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN UsageFault_IRQn 0 */

  /* USER CODE END UsageFault_IRQn 0 */
  while (1)
  {
    /* USER CODE BEGIN W1_UsageFault_IRQn 0 */
    /* USER CODE END W1_UsageFault_IRQn 0 */
  }
}

/**
  * @brief This function handles Debug monitor.
  */
void DebugMon_Handler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN DebugMonitor_IRQn 0 */

  /* USER CODE END DebugMonitor_IRQn 0 */
  /* USER CODE BEGIN DebugMonitor_IRQn 1 */

  /* USER CODE END DebugMonitor_IRQn 1 */
}

/******************************************************************************/
/* STM32F1xx Peripheral Interrupt Handlers                                    */
/* Add here the Interrupt Handlers for the used peripherals.                  */
/* For the available peripheral interrupt handler names,                      */
/* please refer to the startup file (startup_stm32f1xx.s).                    */
/******************************************************************************/

/**
  * @brief This function handles EXTI line0 interrupt.
  */
void EXTI0_IRQHandler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN EXTI0_IRQn 0 */

  /* USER CODE END EXTI0_IRQn 0 */
  HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(KEY1_Pin);
  /* USER CODE BEGIN EXTI0_IRQn 1 */

  /* USER CODE END EXTI0_IRQn 1 */
}

/**
  * @brief This function handles DMA1 channel4 global interrupt.
  */
void DMA1_Channel4_IRQHandler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN DMA1_Channel4_IRQn 0 */

  /* USER CODE END DMA1_Channel4_IRQn 0 */
  HAL_DMA_IRQHandler(&hdma_usart1_tx);
  /* USER CODE BEGIN DMA1_Channel4_IRQn 1 */

  /* USER CODE END DMA1_Channel4_IRQn 1 */
}

/**
  * @brief This function handles DMA1 channel5 global interrupt.
  */
void DMA1_Channel5_IRQHandler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN DMA1_Channel5_IRQn 0 */

  /* USER CODE END DMA1_Channel5_IRQn 0 */
  HAL_DMA_IRQHandler(&hdma_usart1_rx);
  /* USER CODE BEGIN DMA1_Channel5_IRQn 1 */

  /* USER CODE END DMA1_Channel5_IRQn 1 */
}

/**
  * @brief This function handles TIM1 update interrupt.
  */
void TIM1_UP_IRQHandler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN TIM1_UP_IRQn 0 */

  /* USER CODE END TIM1_UP_IRQn 0 */
  HAL_TIM_IRQHandler(&htim1);
  /* USER CODE BEGIN TIM1_UP_IRQn 1 */

  /* USER CODE END TIM1_UP_IRQn 1 */
}

/**
  * @brief This function handles USART1 global interrupt.
  */
void USART1_IRQHandler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 0 */
  uint32_t tmpFlag = 0;
  uint32_t temp;
  tmpFlag =__HAL_UART_GET_FLAG(&huart1,UART_FLAG_IDLE); //獲取IDLE標(biāo)志位
  if((tmpFlag != RESET))//idle標(biāo)志被置位
  { 
      osSemaphoreRelease(BinarySemHandle);// 給出計數(shù)信號量
      
      __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart1);//清除標(biāo)志位
        
      HAL_UART_DMAStop(&huart1); //
      temp  =  __HAL_DMA_GET_COUNTER(&hdma_usart1_rx);// 獲取DMA中未傳輸?shù)臄?shù)據(jù)個數(shù)   
      recvLength  =  BUFFER_SIZE - temp; //總計數(shù)減去未傳輸?shù)臄?shù)據(jù)個數(shù)炭分，得到已經(jīng)接收的數(shù)據(jù)個數(shù)
      recvDndFlag  = 1;   // 接受完成標(biāo)志位置1    
      recvLength = 0;//清除計數(shù)
      recvDndFlag = 0;//清除接收結(jié)束標(biāo)志位

      memset(recvBuff,0,recvLength);
      HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, recvBuff, BUFFER_SIZE);//重新打開DMA接收桃焕，不然只能接收一次數(shù)據(jù)
     } 
  /* USER CODE END USART1_IRQn 0 */
  HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
  /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 1 */

  /* USER CODE END USART1_IRQn 1 */
}

/**
  * @brief This function handles EXTI line[15:10] interrupts.
  */
void EXTI15_10_IRQHandler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN EXTI15_10_IRQn 0 */

  /* USER CODE END EXTI15_10_IRQn 0 */
  HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(KEY2_Pin);
  /* USER CODE BEGIN EXTI15_10_IRQn 1 */

  /* USER CODE END EXTI15_10_IRQn 1 */
}

/* USER CODE BEGIN 1 */
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
    osEvent xReturn;
    uint32_t ulReturn;
    /* 進入臨界段，臨界段可以嵌套 */
    ulReturn = taskENTER_CRITICAL_FROM_ISR();
    
    if(GPIO_Pin == KEY1_Pin)
    {
        xReturn.status = osMessagePut(TestQueueHandle, /* 消息隊列的句柄 */ 
                                      send_data1,      /* 發(fā)送的消息內(nèi)容 */ 
                                      0);              /* 等待時間 0 */ 
    }
    else if(GPIO_Pin == KEY2_Pin)
    {
        xReturn.status = osMessagePut(TestQueueHandle, /* 消息隊列的句柄 */ 
                                      send_data2,      /* 發(fā)送的消息內(nèi)容 */ 
                                      0);              /* 等待時間 0 */ 
    }
    /* 退出臨界段 */
    taskEXIT_CRITICAL_FROM_ISR( ulReturn );
}
/* USER CODE END 1 */

查看打优趺：

9.2 工程代碼

鏈接：https://pan.baidu.com/s/1qEtLf2QV0DrLrQxxz2dizw?pwd=npeq 提取碼：npeq

十观堂、注意事項

用戶代碼要加在 USER CODE BEGIN N 和 USER CODE END N 之間，否則下次使用 STM32CubeMX 重新生成代碼后呀忧，會被刪除师痕。

? 由 Leung 寫于 2022 年 1 月 12 日

? 參考：STM32CubeMX+FreeRTOS學(xué)習(xí)筆記(二)
　　　　野火FreeRTOS視頻與PDF教程
　　　　STM32CubeIDE（十一）：FreeRTOS選項中Disable、CMSIS_V1和CMSIS_V2的區(qū)別
　　　　HAL庫中的 SYS Timebase Source 和 SysTick_Handler()