FreeRTOS如何保证SPI/I2C/I2S操作不被其他任务中断

LinY

如题
测试板子STM32F407VET6，使用HAL库+FreeRTOS+lwip+lvgl+Fatfs
功能：传感器读下数据，然后显示到屏幕上并通过lwip上传服务器，同时判断是否触发报警，触发报警则播放报警音乐，LED灯也变红色。

用到了I2C1、I2C3、SPI1、SPI2、I2S3以及一堆uart

其中SPI2还是多个设备的，每个设备对SPI设置不一样，有CS引脚进行切换。

目前针对SPI2 我用了个全局变量设备类型，每次对SPI2操作前判断当前设备和之前的设备类型是否一致，不一致就执行对应的spi_init 然后关闭所有SPI2片选 只打开当前设备的片选。

目前情况：

SPI2读一个设备的时候，刚好另外一个任务触发SPI2写另外一个设备，判断SPI2还处于Locked状态导致操作失败。

各个外设，包括I2C和SPI等等，如何保证不被其他任务中断。

刚开始用FreeRTOS，不太熟悉，想问下有没有好的方法去避免？

之前搜了下用互斥锁，保证每一个外设操作时不会被打断，我在每个外设读写前后加上了获取和释放，但是很快就卡死了。

[C] 纯文本查看 复制代码

#define SPI2_MUTEX_WAITTIMEOUT 10000

#define SPI2_MUTEX_WAIT    osMutexAcquire(SPI2MutexHandle, SPI2_MUTEX_WAITTIMEOUT)
#define SPI2_MUTEX_RELEASE osMutexRelease(SPI2MutexHandle)
// 外设读写前后分别加上SPI2_MUTEX_WAIT和SPI2_MUTEX_RELEASE但是程序马上卡死了

serendipity

用调度器开关函数或者中断开关函数，一般用调度器开关就行

vTaskSuspendAll()        // 开启调度锁
这里的代码不会被其它任务打断
xTaskResumeAll(void)   // 关闭调度锁

eric2013

除了这个还有一个思路，每个外设单独开一个任务，那个任务要操作给这个任务发消息即可。

LinY

serendipity 发表于 2024-8-21 17:12
用调度器开关函数或者中断开关函数，一般用调度器开关就行

vTaskSuspendAll()        // 开启调度锁

这种方式会不会很占用资源 毕竟把其他任务都停了

fxyc87

有些操作不能在中断里，中断里需要调用ISR开头的

serendipity

LinY 发表于 2024-8-22 14:33
这种方式会不会很占用资源 毕竟把其他任务都停了

这个是比较简单的方式，会站cpu资源；如果想更好的方式：
1.就是硬汉哥说的单独搞一个任务，然后所有的总线控制都通过这个任务操作，然后其他任务通过消息队列的方式收发数据
2.就是你用的互斥锁。

serendipity

LinY 发表于 2024-8-22 14:33
这种方式会不会很占用资源 毕竟把其他任务都停了

其实还是回到问题本身，你是希望执行总线读写操作时，不被其他任意任务中断；还是希望一个任务在执行某个总线操作时，另一个任务也需要执行这个总线时，必须等前一个任务执行完成。
如果是第一个，那么我觉得通过开关调度器来实现是比较ok的方式。
如果是第二个，就建议使用互斥锁，建议把总线的操作的接口抽象化，然后初始化总线时就初始化互斥锁，并提供总线的锁操作接口（申请/释放）。

注：
总线指I2C/UART/SPI等；
对于spi总线，一个spi含有多个片选时，认为他们是一个总线接口。

御坂晓岚

也可以加上互斥信号量，SPI使用完释放

icode

关调度这个如果太频繁，这对其它任务会有影响。
可以使用使用互斥，或者如硬汉哥所说，为这些外设单独开一个任务，然后通过使用消息来操作。（参考打印机的工作方式，就是类似的原理，要打印的文件加入打印队列）

耀风居士

eric2013 发表于 2024-8-22 09:43
除了这个还有一个思路，每个外设单独开一个任务，那个任务要操作给这个任务发消息即可。

硬汉哥好，如果我这个IIC读取任务中用的是软件IIC，那么其他高优先级任务打断这个任务的运行，会出现IIC读取异常的情况吗

eric2013

耀风居士 发表于 2024-12-3 23:45
硬汉哥好，如果我这个IIC读取任务中用的是软件IIC，那么其他高优先级任务打断这个任务的运行，会出现IIC ...

会的，做好I2C的应答处理，没有正常应答放弃这次操作下次再处理即可。

耀风居士

eric2013 发表于 2024-12-4 09:33
会的，做好I2C的应答处理，没有正常应答放弃这次操作下次再处理即可。

懂了。谢谢硬汉哥。
那如果我将软件IIC换成硬件IIC的话，是不是就可以避免通信被任务打断后造成的异常？
感觉硬件IIC打断也是打断字节之间的传输，不会像软件IIC这样打断比特位，不知这样理解是否正确

eric2013

耀风居士 发表于 2024-12-5 19:57
懂了。谢谢硬汉哥。
那如果我将软件IIC换成硬件IIC的话，是不是就可以避免通信被任务打断后造成的异常？ ...

对，是这样的

asj

正确方法是使用互斥锁，如果很快卡死，那就查一下卡死的原因好了

bricle

请问楼主最早怎么解决了，卡死的原因是什么