前回記事では、ひとまずFreeRTOSを動かしてみる、までやってみました。

今回（から）は、FreeRTOSの主要機能を体験してみたいと思います。

はじめに

CMSIS-RTOS

当初、動作確認においては、FreeRTOSのI/Fをまんま使おうかと思っていました。

がしかし、STM32CubeIDEの生成コードを見るに、CMSIS I/Fでラップしている模様です。
郷に入りては、、、で、そいつに従うこととします。仕様は以下。

Function Overview
http://www.keil.com/pack/doc/CMSIS/RTOS/html/functionOverview.html

機能を選ぶ

RTOSといえばタスク間通信、タスク間通信で最も簡単なものといえば、イベントフラグでしょう。

前述CMSISによれば、こいつを「シグナルイベント」と呼ぶらしいです。今回はそれを紹介します。

本編

1. 環境

前回記事と同じです。
なお、FreeRTOSの有効化やタスク追加等はこの記事に倣っていますので、いったんは試してみることをお勧めします。

IDE: STM32CubeIDE
評価用ボード: STM32L4 Discovery kit IoT node - 型番はB-L475E-IOT01A

2. やってみよう！

実現仕様は以下。地味に高機能です。

UART受信を割り込みで受ける
割り込みで受信した旨をタスクにイベント通知
イベントを受けたタスクは、単にエコーバック

2-1. U(S)ART割り込み有効化

「Device Configuration Tool」（iocファイルが開いた状態）の左側、「Categories」から「Connectivity」-「USART1」を選びます。
その後、「NVIC Settings」タブで、割り込みを有効化します。

設定変更したので、コード生成も忘れずに！

2-2. 割り込み実装

main.cの上部、「/* USER CODE BEGIN 0 */」の箇所を以下とします。

/* USER CODE BEGIN 0 */
uint8_t g_RxData;
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
  /* Re-Initialize Rx */
  HAL_UART_Receive_IT(&huart1, &g_RxData, 1);
  /* Set Signal */
  osSignalSet(myTask02Handle, 1);
}

/* USER CODE END 0 */

2-3. タスク実装

ユーザータスクを以下とします。

  /* USER CODE BEGIN StartTask02 */
  /* Initlize Rx */
  HAL_UART_Receive_IT(&huart1, &g_RxData, 1);
  /* Infinite loop */
  for(;;)
  {
    /* Wait Signal */
    osSignalWait(1, osWaitForever);
    /* Echo Back */
    HAL_UART_Transmit_IT(&huart1, &g_RxData, 1);
    osDelay(1);
  }
  /* USER CODE END StartTask02 */

2-4. 動かしてみる

Tera Termで動作確認しましたが、無事入力した文字がエコーバックされています（雑）！

3. かんたんな解説

実現仕様とコメント、実動作の通りです、、、というのはさすがに雑過ぎますね。笑

3-1. シグナルイベント（イベントフラグ）とは

シグナルイベント（イベントフラグ）は、名前通りイベント（＝何かあったよ！）を通知する仕組みです。
本例でのイベントとは、「受信したことをタスクに伝える」です。

  /* Set Signal */
  osSignalSet(myTask02Handle, 1);

でイベントを設定しています。第一パラメータはタスクハンドル（タスクを指し示す番号）。

    /* Wait Signal */
    osSignalWait(1, osWaitForever);

でイベントを待ち合わせています。第二パラメータは「無限に待つよ」という意味です。
ともに存在するパラメータ「1」は、イベントを指し示すビットです。

参考までに、CMSIS仕様は以下です。

Signal Events
http://www.keil.com/pack/doc/CMSIS/RTOS/html/group__CMSIS__RTOS__SignalMgmt.html

3-2. U(S)ART受信割り込み

最初に以下呼び出しをしないと、受信割り込みが上がりません。
また、割り込みハンドラで再度呼び出さないと、以降の割り込みが上がりません。よって複数個所に記載しています。

  HAL_UART_Receive_IT(&huart1, &g_RxData, 1);

パラメータは「1byte受信したら割り込みを上げなさいよ」としています。

3-3. 問題点

タスク（イベント受信側）で受信データを吸い上げていますが、タイミング的に遅い可能性があります。

本来は、割り込みで速やかに受信データを退避してから、何らかの手段でタスクに通知すべきでしょう（と次回記事への伏線を書いてみました）。

おわりに

uITRONなどと比べると、断然シンプルでわかりやすく、使いやすいと思います！

次回もタスク間通信、メッセージあたりの記事を書く予定。

STM32CubeIDEで学ぶFreeRTOS (1) - シグナルイベント（イベントフラグ）