【FreeRTOS × ESP32】タスクでLチカして“並行処理”を体感する入門記事

Posted at 2025-11-26

#include <Arduino.h>

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  //GPIOの16ピンをOUTPUTに設定
  pinMode(16, OUTPUT);
}

void loop() {
  //LEDをON
  digitalWrite(16, HIGH);
  delay(1000);
  Serial.println("LED is ON");
  //LEDをOFF
  digitalWrite(16, LOW);
  delay(1000);
  Serial.println("LED is OFF");
}

▼ 処理の流れ
LED ON→1s待機→"LED is ON表示"→
LED OFF→1s待機→"LED is OFF表示"　
（以後ループ）

delay(1000) の間は CPU が完全に停止します。
他の処理は一切動きません。
これがタスクとの大きな違いになります。
それでは次にタスクを使用した場合を確認しましょう。

4. 【実装】FreeRTOSのタスクを使用し、Lチカしてみる

続いて、LED点滅とシリアル出力を別々のタスクとして動かします。
今回の仕様
・LEDを1秒間隔で点滅（タスクA）
・LED状態を0.2秒間隔でシリアル出力（タスクB）

#include <Arduino.h>

bool led_flag = false;

void LedTask(void *pvParameters) {
  //GPIOの16ピンをOUTPUTに設定
  pinMode(16, OUTPUT);
  while (1) {
    //LEDをON
    digitalWrite(16, HIGH);
    led_flag = true;
    //1秒待機
    vTaskDelay(1000 / portTICK_PERIOD_MS);
    //LEDをOFF
    digitalWrite(16, LOW);
    led_flag = false;
    //1秒待機
    vTaskDelay(1000 / portTICK_PERIOD_MS);
  }
}

void SerialTask(void *pvParameters) {
  while (1) {
    if(led_flag) {
      Serial.println("LED is ON");
    } else {
      Serial.println("LED is OFF");
    }
    //0.2秒待機
    vTaskDelay(200 / portTICK_PERIOD_MS);
  }
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  //2つのタスクを開始
  xTaskCreate(LedTask, "LedTask", 2048, NULL, 1, NULL);
  xTaskCreate(SerialTask, "SerialTask", 2048, NULL, 1, NULL);
}

void loop() {}

▼ 処理の流れ
タスクA（LED）
LED ON → 1秒休憩 → LED OFF → 1秒休憩
（以後ループ）

タスクB（シリアル）
LEDの状態を出力 → 0.2秒休憩
（以後ループ）

ターミナル上では、
LEDが1秒周期で変化する間にログが5回出ているのが確認できます。

▼ ポイント
・2つの処理が“独立して”動いている
・vTaskDelay() 中は他タスクが動く

5. タスクを使用する上での注意点

FreeRTOSには便利な機能が多い反面、
タスクを扱ううえで押さえるべきポイントがあります。

① タスクを増やしすぎない
タスクが多い＝良いではないです。
推奨：
2〜5個程度
タスク間通信は Queue / Semaphore で整理
※Queue/Semaphoreは別記事で解説予定です。

② スタックサイズは適量に
ESP32はWi-FiやBluetoothで多くのRAMを使用します。
一般的には 2048〜4096 がバランス良いです。

③ 優先度は基本「1」で揃える
初心者ほど“優先度で制御しようとする”傾向がありますが、
実務では優先度1を複数並べた構成の方が安定します。

④ delay() を併用しない
FreeRTOS内で delay() を使うと、
スケジューラが止まりタスク制御が不安定になります。
→ vTaskDelay() を統一的に使うことが大切。

6. まとめ

今回は delay() と vTaskDelay() を比較しながら、
FreeRTOSの「タスク」がどう動くのかを実例で紹介しました。

タスクの本質
・タスクは「独立した仕事単位」
・vTaskDelay は「他タスクへCPUを渡す」ための命令
・delay は「CPUを止める」ため、同時処理には不向き

FreeRTOSでは他にも
Queue・Semaphore・タイマー・イベントグループなど便利な仕組みがあり、
次回以降の記事で比較しながら触れていく予定です。

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【FreeRTOS × ESP32】タスクでLチカして“並行処理”を体感する入門記事

目次

1. FreeRTOSのタスクとは？

2. ブレッドボードの部品配置

3. 【実装】delay() で普通にLチカしてみる

4. 【実装】FreeRTOSのタスクを使用し、Lチカしてみる

5. タスクを使用する上での注意点

6. まとめ