FreeRTOS中vTaskDelay 和 xTaskDelayUntil 的区别？

  vTaskDelay 和 xTaskDelayUntil 是 FreeRTOS 提供的两种不同任务延迟函数，各自有其适用的场景和优缺点。vTaskDelay 适用于简单的延迟操作，而 xTaskDelayUntil 提供了精确的周期控制能力。在设计 FreeRTOS 应用程序时，根据任务的时间要求选择合适的延迟机制，将有助于优化系统性能和实现目标。

1. vTaskDelay

功能与实现

  vTaskDelay 是 FreeRTOS 提供的标准任务延迟函数，用于使当前任务进入阻塞状态一段时间。调用 vTaskDelay 后，当前任务将进入阻塞状态，等待指定的时间到达后重新进入就绪状态，从而允许其他任务获得 CPU 执行机会。

语法

void vTaskDelay(const TickType_t xTicksToDelay);

  xTicksToDelay：延迟的时间长度，以系统时钟节拍 (ticks) 为单位。

使用示例

void vATask(void *pvParameters)
{for( ;; ){// 执行任务的操作// ...// 延迟 1000 个 ticksvTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000));}
}

在上面的示例中，vATask 每次循环时会延迟 1000 个时钟节拍，从而为其他任务提供运行时间。

优缺点

• 优点：简单易用，适用于不需要精确调度的延迟。
• 缺点：延迟时间是相对的（从调用时开始计算），在调度中容易受其他任务执行时间的影响，不适合需要精确周期的任务。

2. xTaskDelayUntil

功能与实现

  xTaskDelayUntil 提供了一种相对精确的延迟机制。与 vTaskDelay 不同，它确保任务每隔固定时间段运行一次，不受其他任务执行时间的影响。这对需要周期性且精确调度的任务特别有用。

语法

BaseType_t xTaskDelayUntil(TickType_t * const pxPreviousWakeTime, const TickType_t xTimeIncrement);

• pxPreviousWakeTime：一个保存上一次唤醒时间的变量的指针。
• xTimeIncrement：下一次唤醒时间与上一次唤醒时间之间的时间增量，以系统时钟节拍 (ticks) 为单位。

使用示例

void vBTask(void *pvParameters)
{TickType_t xLastWakeTime;const TickType_t xFrequency = pdMS_TO_TICKS(1000);// 初始化 xLastWakeTime 变量xLastWakeTime = xTaskGetTickCount();for( ;; ){// 执行任务的操作// ...// 等待下一个周期vTaskDelayUntil( &xLastWakeTime, xFrequency );}
}

        在这个示例中，vBTask 在每次循环时将精确地延迟 1000 个时钟节拍，无论其他任务的执行情况如何，都能保证固定周期运行。

优缺点

• 优点：提供精确的周期调度，适用于需要严格时间控制的任务。
• 缺点：相对复杂，需要维护上一次唤醒时间变量。

区别总结

1. 延迟时间起点：

   • vTaskDelay：延迟时间是从调用时刻开始计算的。
   • xTaskDelayUntil：延迟时间是基于上次唤醒时间，确保任务以固定周期运行。

2. 精确度：

   • vTaskDelay：由于延迟时间相对，容易受其他任务执行时间的影响，不适合需要精确周期的任务。
   • xTaskDelayUntil：提供了更高的时间精确度，适用于周期性任务。

3. 使用场景：

   • vTaskDelay：适合简单的延迟场景，比如需要在任务中添加一些等待时间。
   • xTaskDelayUntil：适合周期性任务，比如需要以固定时间间隔采集传感器数据的任务。

实践中的应用

        选择适当的延迟函数取决于具体的任务需求和系统设计。在实际应用中，开发者需要权衡任务的精度需求和实现复杂度：

1. 对于任务执行时间不敏感的场景，可以优先使用 vTaskDelay 来简化实现。
2. 对于要求严格时间控制的场景，例如实时采集数据、固定周期的控制任务等，xTaskDelayUntil 是更好的选择。