如何处理 FreeRTOS 中的超时 - 在 vTaskDelay 到期之前从中断中唤醒任务？

Question

能否在vTaskDelay到期前唤醒任务？

我有这样的代码：

在任务中（hnd_uart_task）代码：

transmit_frame();
vTaskDelay(100);  // task should wait 100 ticks or be woken up by uart ISR
parse_response();

UART 中断：

// if byte was received
BaseType_t xYieldRequired = xTaskResumeFromISR(hnd_uart_task);
portYIELD_FROM_ISR(xYieldRequired);

Answer 1

不，因为这不是 vTaskDelay 的用途。

最接近您的解决方案是创建一个信号量，您尝试以 100 毫秒的延迟进入任务并从 ISR 提供该信号量。这样，任务将阻塞最多 100 毫秒以等待给出信号量，之后它将解除阻塞并恢复执行。如果早点给出，它会早点解锁，这就是我想你想要的。

但是，根据您所写的内容，我假设您想要实现如下目标：

通过 UART 发送一些数据
等待回复
收到响应后，立即对响应进行处理

在这种情况下，在同一个任务中同时进行阻塞和解析会很困难（你真的不想在你的 ISR 中做任何类解析).因此，我推荐以下两个任务的“布局”，一个中断和两个任务之间的一个共享信号量：

“高级”任务（我们称之为 ApplicationTask）可以执行以下操作：

构造整个帧并请求它们通过 UART 发送（将它们添加到某种队列中）。这种“构建整个框架”并将它们发送给其他任务通常会被包装到一些函数中。
将阻塞等待响应
将接收已解析的数据（全帧或 object/structure 保存已解析的数据）

“字节级”任务（我们称之为 ByteTask）可以执行以下操作：

有传输数据队列（帧队列或原始字节队列）
有接收数据的队列
将“待传输数据”队列中的数据“推送”到 UART
解析出现在“已接收数据”队列中的 UART 数据并给出信号量以解锁 ApplicationTask

UART 中断：

只传输被ByteTask
将接收到的数据推送到ByteTask接收队列

ApplicationTask 和 ByteTask 之间的共享信号量:

每当 ApplicationTask 想要“等待接收响应”时，它都会尝试获取此信号量。最大阻塞时间可以作为“响应接收超时”。
每当 ByteTask 接收并解析足够的数据以确定“是的，这是一个完整的响应”时，它就会给出这个信号量。

以上是一个超级简单的示例，在您开发应用程序时应该很容易扩展到更多任务。你可以得到比这更花哨的东西（例如 ByteTask 同时处理多个 UART，有一个信号量池用于阻塞多个任务，做一些更复杂的消息调度等。 )，但上面的例子应该能让你更好地了解如何处理这样的事情。

Answer 2

您可以使用带超时的任务通知，而不是使用 vTaskDelay()。

USART 中断：

// if byte was received
BaseType_t xHigherPriorityTaskWoken = pdFALSE;
vTaskNotifyGiveFromISR(hnd_uart_task, &xHigherPriorityTaskWoken);
portYIELD_FROM_ISR(xHigherPriorityTaskWoken);

任务代码：

transmit_frame();
ulTaskNotifyTake(pdTRUE, 100);
parse_response();

ulTaskNotifyTake(pdTRUE, 100) returns 当从 ISR 收到任务通知时，或当 100 tick 超时时间过去时。

但正如@Jacek Şlimok 指出的那样，byte-by-byte 解析可能不是个好主意。确切的方法取决于所使用的协议。但一般来说，您设置 DMA 或中断以用传入字节填充接收缓冲区。例如，在解析Modbus帧时，可以使用空闲线检测硬件中断并通知解析RX缓冲区的任务。

如何处理 FreeRTOS 中的超时 - 在 vTaskDelay 到期之前从中断中唤醒任务？

How to handle timeout in FreeRTOS - wake up task from interrupt before vTaskDelay expires?

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delay

interrupt

freertos