บทเรียน 4.2 — แล็บ: เฟิร์มแวร์หลาย task ด้วย FreeRTOS

เป้าหมาย

เมื่อทำครบ คุณจะ

1. รันสอง task ที่กระพริบ LED ด้วยคาบเวลา 500 ms และ 200 ms โดยไม่ busy-wait
2. ส่งเหตุการณ์ปุ่มผ่าน queue ไปยัง task ที่พิมพ์ UART
3. ป้องกันทรัพยากรที่ใช้ร่วมด้วย mutex หรือ API ล็อกบัสของโปรเจกต์

ก่อนเริ่ม

• [ ] ผ่านแล็บโมดูล 3 (GPIO + UART อย่างน้อย)
• [ ] โปรเจกต์ตัวอย่างที่เรียก cm55_initialize / cm55_start_scheduler ได้
• [ ] รู้จุดที่โปรเจกต์อนุญาตให้ xTaskCreate (หลัง init / ใน callback)

อย่าเรียก vTaskStartScheduler() ซ้ำเองถ้าโปรเจกต์ใช้ cm55_start_scheduler() แล้ว
หมายเหตุ: snippet ในแล็บนี้ใช้ API ของเฟิร์มแวร์ TESAIoT Bitstream ซึ่งยังไม่เปิดซอร์ส — ดูรายละเอียดที่หมายเหตุต้นบทเรียน บทเรียน 4.1

ดูของจริงก่อน — เกณฑ์ผ่านของแต่ละบล็อก

ฝึกเติม/แล็บ (1) — Lab A: Two blink rates

1. สร้าง task LAB_BLINK_SLOW กระพริบ LED ด้วยคาบ 500 ms
2. สร้าง task LAB_BLINK_FAST กระพริบ LED อีกดวง (หรือสลับสี) ด้วยคาบ 200 ms
3. ใช้ priority คนละค่าเล็กน้อย (เช่น idle+1 และ idle+2) แล้วสังเกตพฤติกรรม

led_controller_toggle(LED_RED);
vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(500));

ฝึกเติม/แล็บ (2) — Lab B: Button → Queue → UART task

1. สร้างคิวข้อความสั้น ๆ (xQueueCreate)
2. สร้าง task ดึงคิวแล้ว printf / LOG_INFO
3. ใน cm55_button_on_pressed (หรือจุด event ปุ่ม) ให้ xQueueSend ข้อความ เช่น btn\r\n

ฝึกเติม/แล็บ (3) — Lab C: Shared resource lock

เลือกอย่างน้อยหนึ่งข้อ:

C1 Mutex ของคุณเอง

• สร้าง xSemaphoreCreateMutex
• task สองตัวแชร์การพิมพ์หรือแชร์ตัวแปรสถานะภายใต้ Take/Give

C2 I²C lock ของ SDK

• อ่านเซ็นเซอร์ใน task หนึ่ง
• ห่อด้วย cm55_i2c_manager_i2c_lock / unlock (หรือ API ล็อกที่โปรเจกต์ของคุณมี)

ฝึกเติม/แล็บ (4) — Lab D: Ready flag (แนะนำ)

1. สร้าง xEventGroupCreate
2. task setup ตั้งบิต "READY" หลัง init เสร็จ
3. task อื่น xEventGroupWaitBits ก่อนเริ่มงาน

หรือใช้ binary semaphore เป็นสัญญาณ "พร้อมแล้ว" ก็ได้

เช็กความเข้าใจ — Lab E: Timing notes

ตอบสั้น ๆ (5–8 บรรทัด):

1. ถ้าเอา printf ใส่ ISR จะเสี่ยงอะไร
2. ถ้า priority ของ task หนักสูงสุดตลอดเวลา ระบบจะเป็นอย่างไร
3. depth × sizeof(item) ของคิวกระทบ RAM อย่างไร

ไปต่อ

ก่อนส่งงาน ตรวจกับตัวเองว่า:

• [ ] Lab A ผ่าน
• [ ] Lab B ผ่าน
• [ ] Lab C ผ่าน
• [ ] (แนะนำ) Lab D
• [ ] Lab E ตอบครบ
• [ ] กรอกตาราง API ใน rtos-patterns.md

พร้อมแล้ว ไปต่อ โมดูล 5 — ข้อมูลเซ็นเซอร์และการเตรียมข้อมูลสำหรับ Edge AI

บทเรียนโมดูล 5 →

แหล่งที่มา

"บทเรียน 4.2 — แล็บ: เฟิร์มแวร์หลาย task ด้วย FreeRTOS" จาก TESA Open Knowledge โดยสมาคมสมองกลฝังตัวไทย
(Thai Embedded Systems Association: TESA) https://github.com/tesaiot/tesa-qualification-program
สัญญาอนุญาต CC BY-NC 4.0

เนื้อหาต้นฉบับโดย ผศ.ดร.สันติ นุราช ภาควิชาวิศวกรรมระบบควบคุมและเครื่องมือวัด คณะวิศวกรรมศาสตร์
มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (KMUTT) (https://github.com/drsanti) ภายใต้การสนับสนุนของสมาคมสมองกลฝังตัวไทย (TESA)
นำเข้าจาก drsanti/TESAIoT-Courses — C1 (commit 287c218) ภายใต้สัญญาอนุญาต CC BY 4.0

ไม่มีภาพจากบุคคลที่สามในสไลด์ชุดนี้