使用FreeRTOS在SD卡驱动使用非系统延时导致上电重启不工作的情况

一、问题描述
在一个使用FreeRTOS的工程中，只做了SD卡的驱动，由于RTOS使用了Systick，故非系统延时函数使用的是 DWT中的时钟周期（CYCCNT）计数功能，但是在SD卡驱动中使用了这个非系统延时导致，烧写程序后板子工作正常，而下电再上电后板子无反应，分析排查去掉了这个非系统延时后工作正常。

二、使用环境
1）开发环境使用的是MDK5.20，下载器为JLINK；
2）软件工程是V6的FreeRTOS模板工程，SD卡驱动也是V6的，非系统延时函数所在文件为V6的 bsp_dwt.c；
3）硬件板子是自己做的，MCU是STM32F429ZGT6；

三、问题分析
1）硬件板子已使用了一段时间，工作都正常包括下电再上电的情况，故该问题排出了硬件电路的问题；
2）由于之前也遇见过这样的现象，再加之网络查找，和代码分析实验，最后将问题定在了延时 bsp_DelayMS(100)；
3）工程代码

 int main(void)
 {
     /*
       在启动调度前，为了防止初始化STM32外设时有中断服务程序执行，这里禁止全局中断(除了NMI和HardFault)。
       这样做的好处是：
       1. 防止执行的中断服务程序中有FreeRTOS的API函数。
       2. 保证系统正常启动，不受别的中断影响。
       3. 关于是否关闭全局中断，大家根据自己的实际情况设置即可。
       在移植文件port.c中的函数prvStartFirstTask中会重新开启全局中断。通过指令cpsie i开启，__set_PRIMASK(1)
       和cpsie i是等效的。
      */
     __set_PRIMASK();  
     
     /* 硬件初始化 */
     bsp_Init();
     
     /* 创建任务 */
     AppTaskCreate();
     
     /* 启动调度，开始执行任务 */
     vTaskStartScheduler();

     /*
       如果系统正常启动是不会运行到这里的，运行到这里极有可能是用于定时器任务或者空闲任务的
       heap空间不足造成创建失败，此要加大FreeRTOSConfig.h文件中定义的heap大小：
       #define configTOTAL_HEAP_SIZE          ( ( size_t ) ( 30 * 1024 ) )
     */
     while();
 }

 /*
 *********************************************************************************************************
 *    函 数 名: vTaskTaskUserIF
 *    功能说明: 接口消息处理，这里用作LED闪烁    
 *    形    参: pvParameters 是在创建该任务时传递的形参
 *    返 回 值: 无
 *   优 先 级: 1  (数值越小优先级越低，这个跟uCOS相反)
 *********************************************************************************************************
 */
 static void vTaskTaskUserIF(void *pvParameters)
 {
     while()
     {
         bsp_LedToggle();
         vTaskDelay();
     }
 }

 /*
 *********************************************************************************************************
 *    函 数 名: vTaskLED
 *    功能说明: LED闪烁    
 *    形    参: pvParameters 是在创建该任务时传递的形参
 *    返 回 值: 无
 *   优 先 级: 2  
 *********************************************************************************************************
 */
 static void vTaskLED(void *pvParameters)
 {
     while()
     {
         bsp_LedToggle();
         vTaskDelay();
     }
 }

 /*
 *********************************************************************************************************
 *    函 数 名: vTaskMsgPro
 *    功能说明: 信息处理，这里是用作LED闪烁    
 *    形    参: pvParameters 是在创建该任务时传递的形参
 *    返 回 值: 无
 *   优 先 级: 3  
 *********************************************************************************************************
 */
 static void vTaskMsgPro(void *pvParameters)
 {
     while()
     {
         DemoFatFS();
         vTaskDelay();
     }
 }

 /*
 *********************************************************************************************************
 *    函 数 名: vTaskStart
 *    功能说明: 启动任务，也就是最高优先级任务，这里用作LED闪烁
 *    形    参: pvParameters 是在创建该任务时传递的形参
 *    返 回 值: 无
 *   优 先 级: 4  
 *********************************************************************************************************
 */
 static void vTaskStart(void *pvParameters)
 {
     while()
     {
         /* 按键扫描 */
         bsp_LedToggle();
         vTaskDelay();
     }
 }

 /*
 *********************************************************************************************************
 *    函 数 名: AppTaskCreate
 *    功能说明: 创建应用任务
 *    形    参：无
 *    返 回 值: 无
 *********************************************************************************************************
 */
 static void AppTaskCreate (void)
 {
     xTaskCreate( vTaskTaskUserIF,       /* 任务函数  */
                  "vTaskUserIF",         /* 任务名    */
                  ,                   /* 任务栈大小，单位word，也就是4字节 */
                  NULL,                  /* 任务参数  */
                  ,                     /* 任务优先级*/
                  &xHandleTaskUserIF );  /* 任务句柄  */
     
     
     xTaskCreate( vTaskLED,            /* 任务函数  */
                  "vTaskLED",          /* 任务名    */
                  ,                 /* 任务栈大小，单位word，也就是4字节 */
                  NULL,                /* 任务参数  */
                  ,                   /* 任务优先级*/
                  &xHandleTaskLED ); /* 任务句柄  */
     
     xTaskCreate( vTaskMsgPro,             /* 任务函数  */
                  "vTaskMsgPro",           /* 任务名    */
                  ,                     /* 任务栈大小，单位word，也就是4字节 */
                  NULL,                   /* 任务参数  */
                  ,                       /* 任务优先级*/
                  &xHandleTaskMsgPro );  /* 任务句柄  */
     
     
     xTaskCreate( vTaskStart,             /* 任务函数  */
                  "vTaskStart",           /* 任务名    */
                  ,                    /* 任务栈大小，单位word，也就是4字节 */
                  NULL,                   /* 任务参数  */
                  ,                      /* 任务优先级*/
                  &xHandleTaskStart );   /* 任务句柄  */
 }

 /*
 *********************************************************************************************************
 *    函 数 名: DemoFatFS
 *    功能说明: FatFS文件系统演示主程序
 *    形    参：无
 *    返 回 值: 无
 *********************************************************************************************************
 */
 void DemoFatFS(void)
 {
     uint8_t cmd;

     /* 打印命令列表，用户可以通过串口操作指令 */
     DispMenu();
 //    while(1)
     {
         bsp_Idle();        /* 这个函数在bsp.c文件。用户可以修改这个函数实现CPU休眠和喂狗 */

         if (comGetChar(COM1, &cmd))    /* 从串口读入一个字符(非阻塞方式) */
         {
             printf("\r\n");
             switch (cmd)
             {
                 case '':
                     printf("【1 - ViewRootDir】\r\n");
                     ViewRootDir();        /* 显示SD卡根目录下的文件名 */
                     break;

                 case '':
                     printf("【2 - CreateNewFile】\r\n");
                     CreateNewFile();        /* 创建一个新文件,写入一个字符串 */
                     break;

                 case '':
                     printf("【3 - ReadFileData】\r\n");
                     ReadFileData();        /* 读取根目录下armfly.txt的内容 */
                     break;

                 case '':
                     printf("【4 - CreateDir】\r\n");
                     CreateDir();        /* 创建目录 */
                     break;

                 case '':
                     printf("【5 - DeleteDirFile】\r\n");
                     DeleteDirFile();    /* 删除目录和文件 */
                     break;

                 case '':
                     printf("【6 - TestSpeed】\r\n");
                     WriteFileTest();    /* 速度测试 */
                     break;

                 default:
                     DispMenu();
                     break;
             }
         }
         
 //        bsp_DelayMS(100);            /* 此延时将导致板子重新上电不工作 */
         
         /* 按键滤波和检测由后台systick中断服务程序实现，我们只需要调用bsp_GetKey读取键值即可。 */
         switch (bsp_GetKey())    /* bsp_GetKey()读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
         {
             case KEY_DOWN_K1:            /* K1键按下 */
                 break;

             case KEY_UP_K1:                /* K1键弹起 */
                 break;

             case KEY_DOWN_K2:            /* K2键按下 */
                 break;

             case KEY_UP_K2:                /* K2键弹起 */
                 break;

             case KEY_DOWN_K3:            /* K3键按下 */
                 break;

             case KEY_UP_K3:                /* K3键弹起 */
                 break;

             case JOY_DOWN_U:            /* 摇杆UP键按下 */
                 break;

             case JOY_DOWN_D:            /* 摇杆DOWN键按下 */
                 break;

             case JOY_DOWN_L:            /* 摇杆LEFT键按下 */
                 break;

             case JOY_DOWN_R:            /* 摇杆RIGHT键按下 */
                 break;

             case JOY_DOWN_OK:            /* 摇杆OK键按下 */
                 break;

             case JOY_UP_OK:                /* 摇杆OK键弹起 */
                 break;

             case KEY_NONE:                /* 无键按下 */
             default:
                 /* 其它的键值不处理 */
                 break;
         }
     }
 }

问题就在上段代码第60行的延时函数 bsp_DelayMS(100);

四、解决过程

eric2013

把你函数void DemoFatFS(void)里面的while大循环加上，不要注释，而函数static void vTaskMsgPro(void *pvParameters)里面的  vTaskDelay(300);注释掉。

并将你的 bsp_DelayMS(100);   函数所在位置修改为 vTaskDelay(100);就行。

me

1. 将函数void DemoFatFS(void)里面的while大循环加上，将导致系统其他3个任务不执行，一直执行 DemoFatFS任务，我之所以注释是因为任务本身已有while循环；

2. 将非系统延时函数bsp_DelayMS(100)替换为系统延时函数vTaskDelay(100)，经测试工作正常，我想问的是非系统延时函数bsp_DelayMS(100)为什么会导致这样的问题产生，难道FreeRTOS系统中不支持非系统延时函数，但我在学习V6-349-FreeRTOS实验_FreeRTOS+STemWin+FatFS+USB Devicet综合例程时，看到在触摸屏驱动和外部SDRAM驱动文件中多次使用了非系统延时函数bsp_DelayMS（），这也是我在本工程中加入bsp_dwt.c文件使用非系统延时函数bsp_DelayMS（）的缘由，该综合例程经我在V6开发板上运行正常，所以原因不是不能使用，应该是我的使用方式有问题，或是有些地方未注意到，恳请帮忙分析教导

eric2013

1. 这个是阻塞式的延迟，这个任务阻塞后，低于此优先级的任务将得不到执行。
2. 那个是驱动，驱动仅调用一次，在bsp_Init初始化的时候仅调用一次，任务执行的时候不会再使用。

me

1. 可以理解为任务中不可以使用非系统延时函数？
2. 我做了如下实验

上表中包括我的测试条件及个人一些理解，和最终的疑问。
3.为了规避这样的事情发生，在任务中只使用系统延时函数即可，但有些情况使用非系统延时函数较为方便，比如某些设备的Demo，因为这些设备Demo程序会单独存在于文件中，或是在不考虑操作系统时而写的一些应用程序等。为了研究本质刨根问底，个人觉得还是有必要知晓其中机理，在此感谢大家了。

eric2013

1. 可以加，比如DS18B20这种，是要加的微妙延迟的。
2. 以系统断电后重新上电为准。关于这个第2个问题，后面还是需要深入学习下RTOS工作原理。通过本质理解现象的效率更高些。
3. 这种大延迟，死等的程序一定要修改，最好改成事件触发的方式，后面你改的多了就熟练了。需要慢慢从裸机的编程思想转换到RTOS上面来。

me

好的 多谢
暂且如此吧 待深入后续贴