ESP32 FreeRTOS 双核使用

ESP32系列（包括ESP32-S3）搭载Xtensa双核处理器，默认情况下Arduino框架仅使用单核运行用户代码，通过多核编程，可以充分利用硬件资源来提升系统响应和性能。

【ESP32开发指南】【Arduino开发指南】

FreeRTOS

Arduino-ESP32开发包集成了FreeRTOS内核，FreeRTOS是一个用于嵌入式的微型实时操作系统内核，功能包括：任务管理、时间管理、信号量、消息队列等，可满足较小系统的多任务运行需求。

通过使用FreeRTOS的任务机制，可以方便的开发多核（多线程）的应用。

多任务程序

本例是一个运行多个任务的程序，任务可以在不同CPU内核上运行，也可以在同一个CPU内核上运行。

在FreeRTOS的多任务程序中，任务程序内一般要使用 while(1) 循环来永久执行，否则程序执行完毕，任务就释放了。

#include <Arduino.h>
#include <WiFi.h>

// 任务函数原型
void task0(void *pvParam);
void task1(void *pvParam);

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  // 创建核心0任务
  xTaskCreatePinnedToCore(
    task0,    // 任务函数
    "Core0_Task",   // 任务名称
    10000,          // 堆栈大小(字节)
    NULL,           // 参数
    1,              // 优先级
    NULL,           // 任务句柄
    0               // 核心编号
  );

  // 创建核心1任务
  xTaskCreatePinnedToCore(
    task1,    
    "Core1_Task",   
    10000,          
    NULL,           
    1,              
    NULL,           
    1               
  );
}

void loop() {
  // ...
  vTaskDelay(10 / portTICK_PERIOD_MS);
} 

void task0(void *pvParam) {
  while(1) {
    Serial.printf("[Core0] WiFi信号强度: %d dBm\n", WiFi.RSSI());
    vTaskDelay(2000 / portTICK_PERIOD_MS);
  }
}

void task1(void *pvParam) {
  while(1) {
    Serial.println("[Core1] 执行");
    digitalWrite(4, HIGH);
    vTaskDelay(500 / portTICK_PERIOD_MS);
    digitalWrite(4, LOW);
    vTaskDelay(500 / portTICK_PERIOD_MS);
  }
}

任务间通信

任务之间如果需要传递数据（通信），如任务2要等待任务1的数据做进一步处理，可以使用消息队列来实现。

// 消息队列
QueueHandle_t xQueue = xQueueCreate(5, sizeof(int));

void task0(void *pvParam) {
  int data = 0;
  while(1) {
    data = (data==1 ? 0 : 1);
    // 发送数据到队列
    xQueueSend(xQueue, &data, portMAX_DELAY);
    vTaskDelay(500 / portTICK_PERIOD_MS);
  }
}

void task1(void *pvParam) {
  while(1) {
    int received;
    // 从队列接收数据
    if(xQueueReceive(xQueue, &received, 100/portTICK_PERIOD_MS) == pdTRUE){
        Serial.printf("接收到数据: %d\n", received);
        digitalWrite(4, received);
    }
  }
}

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07-15 阅读(69) 评论(0)

标签：创客 ESP32 Arduino FreeRTOS