【温故知新篇】

【在现在的工作中一直在使用FreeRtos，但是对它的了解还是不够深入，现在由浅入深，分模块学习和记录，最后将自己基于FreeRtos开发项目实践】

首先我们将这个系统当作一座庄园，开始第一步走进庄园：

一、【AI问答环节】

问：请介绍FreeRtos这个架构的具体构成、时序管理、任务管理

答：

FreeRTOS 是一个实时操作系统（RTOS），广泛应用于嵌入式系统中。它提供了多任务管理、时序管理、内存管理和互斥信号量等功能，使开发者能够高效地管理资源和时间，提高系统的响应速度和稳定性。以下是 FreeRTOS 的具体构成和主要功能介绍。

1. 构成

FreeRTOS 的主要构成模块包括：

内核（K务管理（Task Management）：用于创建、删除、调度和管理任务。
时序管理（Time Management）：管理系统时钟、延迟和定时器。
内存管理（Memory Management）：提供动态内存分配和释放机制。
同步与通信机制（Synchronization and Communication Mechanisms）：包括互斥信号量、二值信号量、计数信号量、队列和事件组等。

2. 时序管理

时序管理是 FreeRTOS 的核心功能之一，主要包括以下几个方面：

系统时钟（System Tick）：系统时钟是 FreeRTOS 的基础，它以固定的时间间隔（Tick）中断 CPU，用于任务调度和延迟计时。Tick 的频率由宏 `configTICK_RATE_HZ` 定义。

延迟函数（Delay Functions）：
  - vTaskDelay()`: 使调用任务进入阻塞状态指定的时间间隔。
  - vTaskDelayUntil()`: 使调用任务进入阻塞状态直到指定的绝对时间。

定时器（Software Timers）：FreeRTOS 提供了软件定时器，允许开发者在指定时间后调用回调函数。定时器可以是一次性的（one-shot）或周期性的（periodic）。

3. 任务管理

任务管理是 FreeRTOS 的核心功能，主要包括以下几个方面：

- 任务创建与删除：
  - xTaskCreate()`: 创建一个新任务。
  - vTaskDelete()`: 删除一个任务。

- 任务调度：
  - FreeRTOS 采用优先级抢占调度算法，高优先级任务可以抢占低优先级任务。
  - 时间片轮转（Round Robin）调度：如果多个任务具有相同的优先级，FreeRTOS 采用时间片轮转调度它们。

- 任务状态：
  - 运行状态（Running）：当前正在执行的任务。
  - 就绪状态（Ready）：可以运行但当前没有被调度的任务。
  - 阻塞状态（Blocked）：等待某个事件或超时的任务。
  - 挂起状态（Suspended）：被人为挂起，不会被调度执行。

- 任务优先级：
  - 每个任务都有一个优先级，优先级数值越大优先级越高。任务的优先级在创建任务时设置，也可以在运行时通过 vTaskPrioritySet()修改。

4. 内存管理

FreeRTOS 提供了几种不同的内存分配策略，以适应不同的应用需求：

-堆内存分配：FreeRTOS 提供了多种内存分配算法

如 `heap_1.c`（简单的内存分配方式）、`heap_2.c`（提供内存释放功能）、`heap_4.c`（最佳适应算法）

-静态内存分配：允许开发者预先分配任务和其他对象的内存，以避免动态内存分配带来的不确定性。

5. 同步与通信机制

二值信号量（Binary Semaphore）**：用于任务间或任务与中断间的同步。
计数信号量（Counting Semaphore）**：用于管理资源计数或事件计数。

互斥信号量（Mutexes）**：用于保护共享资源，防止任务间的资源竞争。
队列（Queues）**：用于任务间通信，允许任务间传递消息。
事件组（Event Groups）**：用于多任务间的事件同步。

 【结论】

FreeRTOS 是一个功能强大且灵活的实时操作系统，提供了丰富的任务管理、时序管理、内存管理和同步通信机制。它可以帮助开发者更好地组织代码、管理资源和提升系统性能，在嵌入式系统开发中得到了广泛应用。

一、先了解FreeRtos的"庄园架构"

这个系统主要就是由以上模块组成，分为四个大模块的管理

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二、先了解FreeRtos的"一砖一瓦"

FreeRots的基本数据类型

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变量名

函数名