【stm32单片机】[Hal库][嵌入式][1]嵌入式工程模板与“任务调度器”

一、任务调度器

1. 调度器结构体

函数指针和指针函数:C语言基础知识：函数指针&指针函数（定义格式、作用及用法说明）_指针函数的定义-CSDN博客

PS: 函数指针本身上还是一个指针，和一般指针没有区别，指向函数的执行地址

//调度器类型的结构体类型声明
//任务结构
typedef struct {
    void (*task_func)(void);//函数指针
    uint32_t rate_ms;//任务运行周期
    uint32_t last_run;//上次运行时间
} scheduler_task_t;

typedef struct {} scheduler_task_t;是⼀种定义新结构体类型的⽅式，这⾥定义 了⼀个名为 scheduler_task_t 的结构体类型。这个结构体类型包含三个成员。

• void *task_func(void);定义了一个函数指针，用于储存任务函数的地址，便于进行任务调度

• rate_ms表示任务具体的执行周期

• last_run⽤于存储任务上次运⾏的时间戳（以毫秒为单位）。该成员⽤于 记录任务上⼀次被调度执⾏的时间点，以便计算任务是否需要再次执⾏

静态任务数组，每个任务包括任务函数，执行周期，和上次执行时间

void Led_task(){

}

//定义调度器类型的变量 任务
//任务数组
//给scheduler_task_t类型变量tasks赋初值
static scheduler_task_t tasks[] ={
    {Led_task,1000,0}//定义一个任务，任务函数为Led_Proc,执行周期为1000毫秒，初始上次运行时间为0
};

2. 调度器初始化

void scheduler_init(void){
    //计算任务数组中任务函数的个数，结果储存在tasks_num中
    tasks_num = sizeof(tasks)/sizeof(scheduler_task_t);
}

3. 调度器函数

遍历任务数组，检查是否有任务需要进行，如果系统当前时间超过任务的执行周期，那么执行任务变更，并且更新上次运行时间

void scheduler_run(void){
    /*任务轮询*/
    for(uint8_t i=0; i< tasks_num; i++){
        //获取当前时间（毫秒）
        uint8_t time_now = HAL_GetTick();
        //检查任务是否到达当前时间点
        if(time_now >= tasks[i].rate_ms + tasks[i].last_run){
            //更新任务的上次运行时间，保存时间戳
            tasks[i].last_run = time_now;//保存当前时间
            tasks[i].task_func();//执行对应指向的任务
        }
    }
}

# 为什么不能用 void * task_function(void) 定义函数指针？

void * task_function(void)和void(*task_function)(void)的区别

误解：

许多人误以为 void * task_function(void) 可以定义函数指针，但实际上这是一个函数声明，而不是一个函数指针定义。

区别：

• void(*task_function)(void) 是函数指针，表示一个指针可以存储函数地址。
• void * task_function(void) 是函数声明，表示一个函数本身会返回 void * 类型值。

问题：

如果误用 void * task_function(void) 来定义函数指针，代码会产生语法错误或逻辑错误，因为这两种定义的含义完全不同。

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4. 如何正确地使用函数指针？

函数指针需要通过明确的语法进行定义和使用。以下是常见用法：

（1）函数指针定义

定义与函数原型匹配的指针：

void my_function(void);
void (*task_function)(void);  // 定义函数指针
task_function = my_function;  // 将函数地址赋值给指针
task_function();              // 调用函数

（2）函数指针作为参数

函数指针可以作为另一个函数的参数，用于动态调用不同的函数：

void execute_task(void (*task)(void)) {
    task();  // 调用传入的函数
}

void task1(void) {
    printf("Executing Task 1\n");
}

void task2(void) {
    printf("Executing Task 2\n");
}

int main() {
    execute_task(task1);  // 传入 Task 1
    execute_task(task2);  // 传入 Task 2
    return 0;
}

（3）函数指针数组

用函数指针数组管理多个函数：

void func1(void) { printf("Function 1\n"); }
void func2(void) { printf("Function 2\n"); }
void func3(void) { printf("Function 3\n"); }

void (*func_array[])(void) = {func1, func2, func3};

int main() {
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        func_array[i]();  // 调用每个函数
    }
    return 0;
}

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5. 总结

• void(*task_function)(void) 是定义函数指针的正确语法。
• void * task_function(void) 是定义返回 void * 类型的普通函数的语法，与函数指针无关。
• 函数指针是 C 中动态函数调用的强大工具，用于在运行时决定调用哪个函数。