STM32移植FreeRTOS(图文实操)

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了STM32移植FreeRTOS(图文实操)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

一、Freertos

首先附上移植包,里面包含了文章的完整工程以及FreeRTOS官方资料及源码

点击下载:链接

1、前后台系统

早期嵌入式开发没有嵌入式操作系统概念,直接操作裸机,直接在逻辑上写程序,比如51单片机没有操作系统的概念。通常把程序分为前台系统和后台系统。
签单的小系统通常是前后台系统。这样的程序包括一个死循环和若干个中断服务程序:应用程序是一个无限循环,循环中调用API库函数完成作需的操作,大循环叫做后台系统。中断服务程序用于处理系统的异步事件,也就是前台系统。前台是中断级,后台是任务级。

RTOS全称为:Real time OS ,就是实时操作系统,强调的是:实时性。实时操作系统又分为软实时和硬实时。硬实时要求在规定的时间内必须完成操作,硬实时不允许超时,软实时里面处理过程超时的后果就没有那么严格。在实时操作系统种,我们可以把要实现的功能划分为多个任务,每个任务负责实现其中的一部分,每个任务都是一个很简单的程序,通常是一个死循环。

RTOS操作系统: Freertos, UCOS,RTX,RT-THread,DJYOS等
RTOS操作系统的核心内容在于: 实时内核。

2、可剥夺型内核

RTOS的内核负责管理所有的任务,内核决定了运行哪个任务,何时停止当前任务切换到其他任务,这个是内核的多任务管理能力。多任务管理给人的感觉就是芯片有多个CPU,多任务管理实现了CPU资源的最大化利用,多任务管理有助于实现程序的模块化开发,能够实现复杂的实时利用。
可剥夺型内核顾名思义就是可以剥夺其他任务的CPU使用权,他总是运行就绪任务中优先级最高的任务。

3、Freertos系统简介

Freertos是一个可剪裁,可剥夺型的多任务内核,而且没有任务数限制。Freertos提供了实时操作系统所需的所有功能,包括资源管理、同步、任务通信等。
Freertos是用C和汇编来写的,其中绝大部分都是用C语言编写的,只有极少数的与处理器密切相关的部分代码才是用汇编写的,Freertos结构简洁,可读性很强!最主要的是非常适合初次接触嵌入式实时操作系统开发者。

为什么要学习Freertos?

1.因为FreeRTOS开源
2.FreeRTOS免费
3.FreeRTOS是很多第三方组件钦定的系统

内核源码下载—> www.freertos.org

二、FreeRTOS移植

1.在基础工程种新建Freertos文件夹,并且将源码添加到这个文件夹中。


将官方文件中FreeRTOS的source复制
粘贴到我们模板工程的FreeRTOS文件夹中

2.在poertable文件夹中保留keil 、MemMang 、和 RVDS,其他删除

在poertable文件夹中保留这三个其他删除

如图

3.在基础工程中新建分组 FreeRTOS_CODE 和 FreeRTOS_PORTTABLE,并且添加.c文件添加头文件.h路径。

建立FreeRTOS_CODE 和 FreeRTOS_PORTTABLE两个分组


FreeRTOS_CODE分组里添加除了stream_buffer.c的剩下六个文件

FreeRTOS_PORTTABLE分组里添加heap4.c的内存管理方式和我们单片机的m3内核


总的添加文件如下图

添加FreeRTOS_CODE里文件的头文件

FreeRTOS_PORTTABLE的头文件

4.从demo中复制FreeRTOSConfig.h文件


粘贴到我们工程的include文件夹里

5.移植SYSTEM文件,里面包括sys.c usart.c delay.c


添加它们的头文件

进入stm32f10x_it.c把这些函数屏蔽



再进入到FreeRTOS.h文件把如图宏定义0改成1

添加LED的c文件和头文件以及配置头文件路径

三、FreeRTOS移植验证

复制main.c中内容 并且运行测试。可看到LED灯闪烁,可以更改引脚配置等实现其他功能

#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"

//ÈÎÎñÓÅÏȼ¶
#define START_TASK_PRIO		1
//ÈÎÎñ¶ÑÕ»´óС	
#define START_STK_SIZE 		128  
//ÈÎÎñ¾ä±ú
TaskHandle_t StartTask_Handler;
//ÈÎÎñº¯Êý
void start_task(void *pvParameters);

//ÈÎÎñÓÅÏȼ¶
#define LED0_TASK_PRIO		2
//ÈÎÎñ¶ÑÕ»´óС	
#define LED0_STK_SIZE 		50  
//ÈÎÎñ¾ä±ú
TaskHandle_t LED0Task_Handler;
//ÈÎÎñº¯Êý
void led0_task(void *pvParameters);

//ÈÎÎñÓÅÏȼ¶
#define LED1_TASK_PRIO		3
//ÈÎÎñ¶ÑÕ»´óС	
#define LED1_STK_SIZE 		50  
//ÈÎÎñ¾ä±ú
TaskHandle_t LED1Task_Handler;
//ÈÎÎñº¯Êý
void led1_task(void *pvParameters);

int main(void)

	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4);//ÉèÖÃϵͳÖжÏÓÅÏȼ¶·Ö×é4	 
	delay_init();	    				//ÑÓʱº¯Êý³õʼ»¯	  
	uart_init(115200);					//³õʼ»¯´®¿Ú
	LED_Init();		  					//³õʼ»¯LED
	 
	//´´½¨¿ªÊ¼ÈÎÎñ
    xTaskCreate((TaskFunction_t )start_task,            //ÈÎÎñº¯Êý
                (const char*    )"start_task",          //ÈÎÎñÃû³Æ
                (uint16_t       )START_STK_SIZE,        //ÈÎÎñ¶ÑÕ»´óС
                (void*          )NULL,                  //´«µÝ¸øÈÎÎñº¯ÊýµÄ²ÎÊý
                (UBaseType_t    )START_TASK_PRIO,       //ÈÎÎñÓÅÏȼ¶
                (TaskHandle_t*  )&StartTask_Handler);   //ÈÎÎñ¾ä±ú              
    vTaskStartScheduler();          //¿ªÆôÈÎÎñµ÷¶È


//¿ªÊ¼ÈÎÎñÈÎÎñº¯Êý
void start_task(void *pvParameters)

    taskENTER_CRITICAL();           //½øÈëÁÙ½çÇø
    //´´½¨LED0ÈÎÎñ
    xTaskCreate((TaskFunction_t )led0_task,     	
                (const char*    )"led0_task",   	
                (uint16_t       )LED0_STK_SIZE, 
                (void*          )NULL,				
                (UBaseType_t    )LED0_TASK_PRIO,	
                (TaskHandle_t*  )&LED0Task_Handler);   
    //´´½¨LED1ÈÎÎñ
    xTaskCreate((TaskFunction_t )led1_task,     
                (const char*    )"led1_task",   
                (uint16_t       )LED1_STK_SIZE, 
                (void*          )NULL,
                (UBaseType_t    )LED1_TASK_PRIO,
                (TaskHandle_t*  )&LED1Task_Handler);         
    vTaskDelete(StartTask_Handler); //ɾ³ý¿ªÊ¼ÈÎÎñ
    taskEXIT_CRITICAL();            //Í˳öÁÙ½çÇø


//LED0ÈÎÎñº¯Êý 
void led0_task(void *pvParameters)

    while(1)
    
        LED0=~LED0;
        vTaskDelay(500);
    
   

//LED1ÈÎÎñº¯Êý
void led1_task(void *pvParameters)

    while(1)
    
        LED1=0;
        vTaskDelay(200);
        LED1=1;
        vTaskDelay(800);
    

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