FreeRTOS理解その２（ボタン押下によるタスク切換えその１）

FreeRTOS実習その２

その１と記載せずだったが、こちらの続き。最初にお断りしておくが、ステキなプログラムではない（改善の余地あり）。

やること

ボタンを押したらタスクが切り替わるプログラムの実現。

使ったもの

スイッチサイエンスさん経由で購入したNucleo-F303RE。ユーザー用ボタンが最初から搭載されているので、、、という単純な理由。

コード

タスク関連宣言

ボタン押下を扱うタスクとLEDオンオフを扱うタスク２つ。

# include <STM32FreeRTOS.h>

const uint8_t Led = LED_BUILTIN;
const uint8_t Btn = USER_BTN;

TaskHandle_t TaskButton_Handler;
TaskHandle_t TaskBlink1_Handler;
TaskHandle_t TaskBlink0_Handler;

void TaskButton(void *pvParameters);
void TaskBlink1(void *pvParameters);
void TaskBlink0(void *pvParameters);

Arduino環境でおなじみ部分

タスク生成など。

void setup() {
  Serial.begin(9600);  
  while (!Serial) {}

  pinMode(Led, OUTPUT);

  xTaskCreate(TaskButton, "Button", 128, NULL, 2, &TaskButton_Handler);
  xTaskCreate(TaskBlink1, "Blink1", 128, NULL, 1, &TaskBlink1_Handler);
  xTaskCreate(TaskBlink0, "Blink0", 128, NULL, 1, &TaskBlink0_Handler);    

  vTaskStartScheduler(); 
}  

void loop() {
  // Empty. Things are done in Tasks.
}

ボタン押下を扱うタスク

void TaskButton(void *pvParameters) {
  (void) pvParameters;
  int pressed = 0;
  
  pinMode(Btn, INPUT);
  vTaskSuspend(TaskBlink1_Handler);  
  vTaskSuspend(TaskBlink0_Handler);  
  for (;;) {
    if (pressed == 0) {
      if (digitalRead(Btn) == LOW){
        Serial.println("Button Pushed for Blink1");
        pressed = 1;
        vTaskSuspend(TaskBlink0_Handler); 
        vTaskResume(TaskBlink1_Handler);
      }
    } else { // pressed == 1
      if (digitalRead(Btn) == LOW){
        Serial.println("Button Pushed for Blink0");
        pressed = 0;
        vTaskSuspend(TaskBlink1_Handler); 
        vTaskResume(TaskBlink0_Handler); 
      }
    }
    vTaskDelay(500/portTICK_PERIOD_MS); // wait for 500ms
  }
}

最初にvTaskSuspend()で２つのLEDタスクを止めてしまう。ボタンが押されたら、２つのタスクを交互に眠らし（vTaskSuspend()）、起こす（vTaskResume()）。

LEDタスク

2つのタスクの違いは、LED点滅の間隔が異なるだけ。

void TaskBlink1(void *pvParameters) {
  (void) pvParameters;

  for (;;) {
    digitalWrite(Led, HIGH);
    delay(500);
    digitalWrite(Led, LOW);
    delay(500);
    Serial.println("Blink1");
    vTaskDelay(1);
  }
}

void TaskBlink0(void *pvParameters) {
  (void) pvParameters;
  
  for (;;) {
    digitalWrite(Led, HIGH);
    delay(1000);
    digitalWrite(Led, LOW);
    delay(1000);
    Serial.println("Blink0");
    vTaskDelay(1);
  }
}

ボタン押下タスクへの切換えの余地を残すため、vTaskDelay()を用いている。

実験

コンソール上では下記のような感じ。ボタンを押すと切り替わっている。

しかし、、

このプログラムではボタンのチャタリングを防ぐことはできず、ボタンスイッチを押しても（特にすぐに押して離す場合）タスクが切り替わらないことがある。これを解決するのは次回（その３）にて。

参考

FreeRTOS API群