STM32 Hal库下FreeRTOS任务CPU占用率简易统计方法

资源摘要信息:"STM32 Hal库结合FreeRTOS实现实时操作系统（RTOS）下任务的CPU占用率统计，可轻松识别出运行效率低下的任务。本文主要介绍了如何通过记录任务执行时间点，计算每个任务对CPU资源的占用比例，进而帮助开发者监控和优化系统性能。内容围绕STM32F103系列微控制器，基于其硬件抽象层（HAL）库，在FreeRTOS环境下进行任务性能分析。" 知识点: 1. **STM32F103**: STM32F103系列微控制器属于STMicroelectronics（意法半导体）生产的产品，属于STM32系列中的高性能微控制器，广泛应用于嵌入式系统。基于Cortex-M3内核，具有丰富的外设接口和较高的运行频率，适合执行复杂的实时任务。 2. **HAL库**: 硬件抽象层（HAL）库是STMicroelectronics为STM32微控制器提供的一个中间件，它提供了对STM32F1系列的硬件寄存器的高级封装，简化了硬件的编程，使开发者可以不必直接操作复杂的寄存器，而是通过API函数来控制硬件。 3. **FreeRTOS**: FreeRTOS是一个小巧灵活的实时操作系统，适用于微控制器和小型系统。它提供了多任务调度、同步机制、内存管理等核心功能，使得复杂的应用程序可以分解为多个独立运行的任务。 4. **任务CPU占用率统计**: 在实时操作系统中，任务的CPU占用率是衡量任务性能和系统负载的重要指标。CPU占用率的统计可以帮助开发者了解哪些任务占用了较多的CPU资源，从而进行性能调优。 5. **时间点记录法**: 这是一种简单有效的方法来计算任务的CPU占用率。基本思路是记录任务开始执行的时间点和结束执行的时间点，两者相减得到该任务的执行时间。通过周期性地采样这些时间点，计算一段时间内任务执行时间与总时间的比例，得到CPU的占用率。 6. **vTaskGetRunTimeStats函数**: 在FreeRTOS中，`vTaskGetRunTimeStats`函数用于获取任务运行信息并以可读字符串形式输出。该函数简化了对任务运行时间的获取和分析工作，使用时只需调用此函数，便可直观地了解到系统中各个任务的CPU占用情况。 7. **任务查看界面**: 类似于Windows系统的任务管理器，开发者可以创建一个类似于的任务查看界面，用于实时显示系统中各任务的运行状态，包括CPU占用率、任务优先级、运行时间等信息。 通过以上知识点，结合具体的函数调用和系统实现，开发者可以有效地在基于STM32F103和FreeRTOS的嵌入式系统中，进行任务的CPU占用率统计和性能分析，优化系统的资源分配，保证系统的高效稳定运行。