FreeRTOS 提供了两个主要的延时函数：vTaskDelay 和 vTaskDelayUntil。虽然它们都用于引入任务延迟，但它们的使用场景和实现机制有所不同。

vTaskDelay

概述

vTaskDelay 是基于相对时间的延时函数。它根据当前时间进行延时，使任务进入阻塞状态，并在指定的Tick数后重新进入就绪态。

函数原型

void vTaskDelay( const TickType_t xTicksToDelay );

参数

• xTicksToDelay：延迟的 Tick 数数量。

示例

任务每隔100个Tick周期执行一次：

void vTaskFunction( void * pvParameters )
{
    for( ;; )
    {
        // 执行任务
        PerformTask();
        
        // 延迟100个Tick周期
        vTaskDelay(100);
    }
}

特点

• 简单易用：只需指定要延迟的 Tick 数量。
• 无法保证精确的周期时间：由于任务的开始时间不固定，无法保证精确的周期时间。
• 适用于不可预知的延迟：适合那些不需要精确周期的场景。

vTaskDelayUntil

概述

vTaskDelayUntil 是基于绝对时间的延时函数。它用于实现精确的周期性任务调度，通过设置绝对的唤醒时间来达到精准的控制。

函数原型

BaseType_t xTaskDelayUntil( TickType_t * const pxPreviousWakeTime, const TickType_t xTimeIncrement );

参数

• pxPreviousWakeTime：指向任务上次被唤醒时间的指针。
• xTimeIncrement：周期性唤醒时间间隔。

示例

任务每隔100个Tick周期执行一次，使用 vTaskDelayUntil 保证周期的精确度：

void vTaskFunction( void * pvParameters )
{
    TickType_t xLastWakeTime;
    const TickType_t xFrequency = 100;

    // 初始化上次唤醒时间
    xLastWakeTime = xTaskGetTickCount();

    for( ;; )
    {
        // 执行任务
        PerformTask();

        // 相对于上次唤醒时间进行延迟，确保固定周期
        vTaskDelayUntil( &xLastWakeTime, xFrequency );
    }
}

特点

• 精确的周期性调度：基于绝对时间，能够确保任务在精确的周期时间被唤醒。
• 避免累计误差：通过相对于上次唤醒时间进行延迟，避免了累计误差。
• 适用于周期性任务：特别适合那些需要严格周期执行的任务。

疑问：vTaskDelayUntil 是基于绝对时间的延时函数，在上述例子中如果任务执行的时间大于100tick 这种情况会怎么处理？

答：这种情况通常叫做“时间噪音”或者“任务过载”，意味着任务的执行时间超过了预定的周期时间。如果任务的执行时间超过了周期时间 xTimeIncrement，那么下次调用 vTaskDelayUntil 时，会发现唤醒时间已经过了，函数会立即返回。

两个Delay函数的比较

总结

• vTaskDelay 更加简单，适用于不需要严格周期性的任务。
• vTaskDelayUntil 提供了更高的定时精度，是实现周期性任务的理想选择。