关于freertos和stm32

Question

#freertos/stm32

if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_1)==0)
{
    vTaskDelay(20);
    if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_1)==0)
    {
        vTaskDelay(20);
     while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_1)==0);
        key_num=2;            
    }
}

任务中调用了，这样按键有时候能触发，有时候不能触发，有时候触发一次直接卡死

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

在FreeRTOS环境下，STM32的GPIO按键处理需要考虑中断与任务同步的问题。上述代码片段通过轮询方式检测PB1引脚上的按键状态，这种实现方式可能导致按键响应不灵敏或系统卡死，原因有以下几点：

1. 任务调度延迟：vTaskDelay(20)设置了20个系统ticks的延时，但在实时操作系统中，其他更高优先级的任务可能抢占当前任务，导致按键事件未被及时捕获。

2. 按键抖动：物理按键按下和释放时会有电气信号的抖动，直接在主循环中连续读取两次可能会错过有效电平变化，建议使用硬件滤波或者软件去抖动方法。

3. 卡死问题：while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_1) == 0);这句代码会导致任务在按键一直按下的情况下阻塞，无法执行其他任何任务，从而导致系统“卡死”。

为解决这些问题，推荐采用中断的方式来处理按键事件，同时配合信号量、事件组等机制进行任务间同步。以下是改进后的示例代码：

#include "stm32fxxx_hal.h"
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "semphr.h"

SemaphoreHandle_t xKeySemphr = NULL;

void EXTI1_IRQHandler(void)
{
    HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_1);
    if (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_1) == 0)
    {
        BaseType_t xHigherPriorityTaskWoken = pdFALSE;
        xSemaphoreGiveFromISR(xKeySemphr, &xHigherPriorityTaskWoken);
        portYIELD_FROM_ISR(xHigherPriorityTaskWoken);
    }
}

void vButtonTask(void *pvParameters)
{
    for (;;)
    {
        xSemaphoreTake(xKeySemphr, portMAX_DELAY);

        // 按键按下后的工作
        key_num = 2;

        // 延迟或其他操作...
    }
}

int main(void)
{
    // 初始化HAL库、FreeRTOS及GPIO
    HAL_Init();
    SystemClock_Config();
    MX_GPIO_Init();

    // 创建信号量
    xKeySemphr = xSemaphoreCreateBinary();

    // 设置EXTI中断线，关联到GPIO_PIN_1
    HAL_NVIC_SetPriority(EXTI1_IRQn, 5, 0);
    HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI1_IRQn);
    HAL_GPIO_EXTI_Callback(GPIO_PIN_1, EXTI1_IRQHandler);

    // 创建并启动按键处理任务
    xTaskCreate(vButtonTask, "ButtonTask", configMINIMAL_STACK_SIZE, NULL, tskIDLE_PRIORITY + 1, NULL);

    vTaskStartScheduler();

    while (1);
}

这段代码首先创建了一个二值信号量（Semaphore）用于按键事件通知，然后在EXTI中断服务程序中，当检测到PB1引脚按键按下时，给予信号量，并触发任务切换。在按键处理任务中，通过等待信号量来获取按键事件，这样即使按键长时间按下也不会导致任务阻塞和系统卡死。