技術分享：FreeRTOS實時內核使用指南
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圖一
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RTOS 低功耗設計原理及實現
目前，越來越多的嵌入式產品在開發中使用 RTOS 作為軟件平臺，同時，開發中對低功耗的要求也越來越高，這篇文檔會討論一下如何在 RTOS 中處理微控制器的低功耗特性。應用中使用的 RTOS 一般采用基於時間片輪轉的搶占式任務調度機制。
一般的低功耗設計思路如下：
- 當 Idle 任務運行時，進入低功耗模式；
- 在適當的條件下，通過中斷或者外部事件喚醒 MCU。
但是，從第二點可以看出，每次當 OS 系統定時器產生中斷時，也會將 MCU 從低功耗模式中喚醒，而頻繁的進入低功耗模式/從低功耗模式中喚醒會使得 MCU 無法進入深度睡眠，對低功耗設計而言也是不合理的。在 FreeRTOS 中給出了一種低功耗設計模式 ——Tickless Idle Mode，這個方法可以讓 MCU 更長時間的處於低功耗模式。
二．Tickless Idle Mode 的原理 及實現
- 情景分析
圖二
上圖是任務調度示意圖，橫軸是時間軸，T1，T2，T3，T4 是 RTOS 的時間片基準，有四個任務分別
Task A: 周期性任務
Task B: 周期性任務
Task C: 突發性任務
Task D: 周期性任務
從圖中可以看出在四個任務進行調度之間，會有四次空閑期間（此時 RTOS 會調度 Idle 任務運行，軟件設計的目標應該是盡可能使 MCU 在 Idle 任務運行時處於低功耗模式）。
Idle1: Idle 任務運行期間，會產生一次系統時鐘滴答，此時會喚醒 MCU，喚醒後 MCU 又會進入低功耗模式，這次喚醒是無意義的。期望使 MCU 在 Idle1 期間一直處於低功耗模式，因此適當調整系統定時器中斷使得 T1 時不觸發系統時鐘中斷，中斷觸發點設置為 Task B 到來時；
Idle2：Task C 在系統滴答到達前喚醒 MCU（外部事件），MCU 可以在 Idle2 中可以一直處於低功耗模式；
Idle3: 與 Idle2 情況相同，但 Idle3 時間很短，如果這個時間很短，那麽進入低功耗模式的意義並不大，
因此在進入低功耗模式時軟件應該添加策略；
Idle4: 與 Idle1 情況相同。
寫在最後的話
STM32 家族中擁有不同的系列，特別是專為低功耗應用設計的 L 系列，為其設計 RTOS 低功耗特性實現時可以有更多的實現方式（例，某種模式下內核停止運行，此時可以使用外部定時器或者 RTC 來代替 Systick 作為系統定時器）。
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