【LiteOS】STM32F103-LiteOS移植教程（详细篇）
总览
本文基于STM32F103C8T6，详细讲述华为LiteOS的移植过程。开发工具是MDK5。LiteOS官方已经适配过cortex M系列内核的单片机，因此移植过程非常简单。
LiteOS有两种移植方案：OS接管中断和非接管中断方式。接管中断的方式，是由LiteOS创建很管理中断，需要修改stm32启动文件，移植比较复杂。STM32的中断管理做的很好，用不着由LiteOS管理中断，所以我们下边的移植方案，都是非接管中断的方式的。中断的使用，跟在裸机工程时是一样的。
在target_config.h 中将 LOSCFG_PLATFORM_HWI 宏定义为 NO，即为不接管中断方式。该值默认为NO 。
移植的主要步骤如下：
1、添加内核文件
2、配置头文件
3、移除systick和pendsv中断
4、修改target_config.h
5、重定向printf函数（一般在裸机工程中就会实现）
说明：内核运行过程中会通过串口打印一些错误信息。如果日志功能开启、而又没有重定向printf函数的话，则会导致日志打印出错，程序异常卡死。之前我就是没有重定向printf函数，结果出了莫名其妙的问题，程序异常卡死在创建任务的地方。
下边我们通过新建一个裸机工程，一步步讲解如何进行移植。以下是详细过程。
一、创建裸机工程
我们这次使用的是一个STM32F103C8T6的最小系统板，板载有三个LED、一个串口。LED连接引脚为（PB5\PB6\PB7），低电平点亮；串口为USART1(PA9，PA10)，采用DMA+空闲中断的方式接收数据。我们利用STM32CubeMX来生成裸机工程（STM32CubeMX的使用本文不详细描述），设置如下：
1、引脚配置
-
配置PB5\PB6\PB7为推挽输出方式；
-
配置PA9\PA10为USART1复用功能；
-
配置PA13为SWDIO功能，PA14为SWCLK功能（下载及调试）
-
使能串行调试功能
2、时钟配置
3、串口配置
4、生成代码
勾选生成对应外设驱动的‘.c/.h’文件，生成代码。
打开工程，加入LED开关状态的宏定义和串口空闲中断接收的代码，具体如下（当然，如果你不使用DMA+空闲中断的方式，也可以不进行下边2中的修改，但是一定要重定向printf函数）：
1、在main.h中加入LED宏定义代码。
#define LED1_ON() HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, LED1_Pin, GPIO_PIN_RESET)
#define LED1_OFF() HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, LED1_Pin, GPIO_PIN_SET)
#define LED2_ON() HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, LED2_Pin, GPIO_PIN_RESET)
#define LED2_OFF() HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, LED2_Pin, GPIO_PIN_SET)
#define LED3_ON() HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, LED3_Pin, GPIO_PIN_RESET)
#define LED3_OFF() HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, LED3_Pin, GPIO_PIN_SET)2、实现串口空闲中断接收
在usart.h中加入如下代码：
#define UART1_BUFF_SIZE 256 //串口接收缓存区长度
typedef struct
{
uint8_t RxFlag; //空闲接收标记
uint16_t RxLen; //接收长度
uint8_t *RxBuff; //DMA接收缓存
}USART_RECEIVETYPE;
extern USART_RECEIVETYPE Uart1Rx;
void USART1_ReceiveIDLE(void);
void UART_SendData(USART_TypeDef * Uart,uint8_t *buff,uint16_t size);
在usart.c中加入如下代码
static uint8_t Uar1tRxBuff[UART1_BUFF_SIZE+1]; //定义串口接收buffer
USART_RECEIVETYPE Uart1Rx = {
.RxBuff = Uar1tRxBuff,
};
void USART1_ReceiveIDLE(void)
{
uint32_t temp;
if((__HAL_UART_GET_FLAG(&huart1,UART_FLAG_IDLE) != RESET))
{
__HAL_UART_CLEAR_FLAG(&huart1,UART_FLAG_IDLE);
temp = huart1.Instance->SR;
temp = huart1.Instance->DR;
HAL_UART_DMAStop(&huart1);
temp = huart1.hdmarx->Instance->CNDTR;
Uart1Rx.RxLen = UART1_BUFF_SIZE - temp;
Uart1Rx.RxFlag=1;
Uart1Rx.RxBuff[Uart1Rx.RxLen] = 0;
HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,Uart1Rx.RxBuff,UART1_BUFF_SIZE);
}
}
void UART_SendByte(USART_TypeDef * Uart,uint8_t data)
{
Uart->DR = data;
while((Uart->SR&UART_FLAG_TXE)==0);
while((Uart->SR&UART_FLAG_TC)==0);
}
void UART_SendData(USART_TypeDef * Uart,uint8_t *buff,uint16_t size)
{
while(size--)
{
Uart->DR = *(buff++);
while((Uart->SR&UART_FLAG_TXE)==0);
}
while((Uart->SR&UART_FLAG_TC)==0);
}
///重定向c库函数printf到USART1
int fputc(int ch, FILE *f)
{
/* 发送一个字节数据到USART1 */
UART_SendByte(USART1, (uint8_t) ch);
return (ch);
}
///重定向c库函数scanf到USART1
int fgetc(FILE *f)
{
/* 等待串口1输入数据 */
while((USART1->SR&UART_FLAG_RXNE)==0);
return (int)USART1->DR&0xff;
}修改void MX_USART1_UART_Init(void)，在最后加入以下代码：
//add for DMA.Idle interrupt
__HAL_UART_CLEAR_FLAG(&huart1,UART_FLAG_IDLE);
__HAL_UART_CLEAR_FLAG(&huart1,UART_FLAG_TC);
HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, Uart1Rx.RxBuff, UART1_BUFF_SIZE); //开启DMA接收
__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_IDLE); //使能空闲中断在stm32f1xx_it.c中声明USART1_ReceiveIDLE，并在串口中断中调用该函数：
void USART1_ReceiveIDLE(void);
void USART1_IRQHandler(void)
{
/* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 0 */
USART1_ReceiveIDLE();
/* USER CODE END USART1_IRQn 0 */
HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
/* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 1 */
/* USER CODE END USART1_IRQn 1 */
}3、在main.c的main中添加代码验证裸机工程
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
LED1_ON();
LED2_ON();
LED3_ON();
HAL_Delay(300);
LED1_OFF();
LED2_OFF();
LED3_OFF();
HAL_Delay(300);
printf("This is the uart test!\r\n");
if(Uart1Rx.RxFlag){
Uart1Rx.RxFlag = 0;
UART_SendData(USART1,Uart1Rx.RxBuff,Uart1Rx.RxLen);
}
}编译下载代码，程序正常运行，LED闪烁，同时打印字符串。
经过上述操作，我们已经完成了裸机工程的准备工作。
二、内核移植
1、下载LiteOS
LiteOS 开源代码路径：https://github.com/LiteOS/LiteOS
注：LiteOS 最新特性都存放在 develop 分支中，建议取该分支代码进行学习。本文的代码即为 develop分支代码。
点击链接进入LiteOS代码仓库首页，切换至develop分支，点击右侧“Clone or download”按钮，选择Download ZIP，下载代码，如下图所示：
LiteOS内核代码目录结构如下图所示：
2、拷贝内核代码
在工程目录下新建LiteOS文件夹(文件夹名称个人自定义)，从上一步下载的LiteOS内核源码中，将arch、kernel、targets\STM32F103VET6_NB_GCC\OS_CONFIG 拷贝至LiteOS文件夹内，如下图所示：
arch 中是CPU架构相关的代码；kernel是LiteOS内核代码；OS_CONFIG中是配置内核功能的头文件，可用于裁剪内核功能，我们从官方提供的例程中拷贝过来（可从target文件夹给出的例子中任意拷贝一个）。
3、向MDK工程添加内核文件
打开MDK工程，打开Mange Project Items。
-
添加arch分组
在Groups添加 LiteOS/Arch分组，添加以下文件：
arch\arm\arm-m\src 目录下的全部文件：
los_hw.c
los_hw_tick.c
los_hwi.c
arch\arm\arm-m\cortex-m3\keil 目录下的：
los_dispatch_keil.S如下图所示：
注：点击AddFiles时，MDK默认添加.c类型的文件。los_dispatch_keil.S是汇编文件，因此在添加时，需要将文件类型选择为All files。
-
添加kernel分组
在Groups添加 LiteOS/kernel分组，添加以下文件：
kernel\base\core 下面全部 .c 文件
kernel\base\ipc 下面全部 .c 文件
kernel\base\mem\bestfit_little 下面全部 .c 文件
kernel\base\mem\common 下面全部 .c 文件
kernel\base\mem\membox 下面全部 .c 文件
kernel\base\misc 下面全部 .c 文件
kernel\base\om 下面全部 .c 文件
kernel\extended\tickless 下面全部 .c 文件 （如不使用tickless，可不添加）
kernel 下面的 los_init.c
说明：liteos提供三套动态内存算法，位于kernel/base/mem目录下，分别为bestfit、bestfit_little、tlsf，我们本次移植的是bestfit_little.可根据需求移植其他的算法。kernel\base\mem\membox目录下是 LiteOS 提供的静态内存算法，与动态内存算法不冲突。
4、配置头文件
如下图所示，依次点击1、2、3，打开头文件配置窗口：
头文件配置如下图所示：
需要添加的头文件路径为：
arch\arm\arm-m\include
kernel\include
kernel\base\include
kernel\extended\include
OS_CONFIG5、移除Systick和pendsv中断
打开stm32f1xx_it.c，找到 SysTick_Handler 和 PendSV_Handler
将这两个中断处理函数屏蔽掉。否则会出现如下编译错误。
说明：liteos内核使用到了systick和pendsv这两个中断，并在内核代码中有对应实现
6、修改target_config.h
OS_CONFIG/target_config.h 文件，该文件主要用于配置MCU驱动头文件、RAM大小、内核功能等，需要根据自己的环境进行修改。
我们主要需要修改以下两处：
-
MCU驱动头文件
根据使用的MCU，包含对应的头文件。
-
SRAM大小
根据使用的MCU芯片SRAM大小进行修改。
这里我们使用的是STM32F103C8T6，其SRAM为20KB。
-
不接管中断
设置LOSCFG_PLATFORM_HWI 宏定义为 NO（该值默认为NO，一般无需修改，出于谨慎，移植过来还是要检查下）
target_config.h 文件还有很多其他宏定义，主要是配置内核的功能。比如是否使用队列、软件定时器、是否使用时间片、信号量等。
经过以上的操作，LiteOS的移植就完成了。点击编译。
7、创建一个任务
经过前面的操作，移植工作就完成了，这里我们可以创建一个任务，使用LiteOS。在下边的例子中，我们创建了两个任务，一个任务按照2S的周期点亮LED1，另外一个任务按照400毫秒的周期点亮LED2。以下是代码实现：
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "dma.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"
/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "los_sys.h"
#include "los_task.ph"
#include "los_memory.ph"
/* USER CODE END Includes */
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */
/* USER CODE END PFP */
/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */
static void Led1Task(void)
{
while(1) {
LED1_ON();
LOS_TaskDelay(1000);
LED1_OFF();
LOS_TaskDelay(1000);
}
}
static void Led2Task(void)
{
while(1) {
LED2_ON();
LOS_TaskDelay(200);
LED2_OFF();
LOS_TaskDelay(200);
}
}
UINT32 RX_Task_Handle;
UINT32 TX_Task_Handle;
static UINT32 AppTaskCreate(void)
{
UINT32 uwRet = LOS_OK;
TSK_INIT_PARAM_S task_init_param;
task_init_param.usTaskPrio = 4;
task_init_param.pcName = "RxTask";
task_init_param.pfnTaskEntry = (TSK_ENTRY_FUNC)Led1Task;
task_init_param.uwStackSize = 512;
uwRet = LOS_TaskCreate(&RX_Task_Handle, &task_init_param);
if (uwRet != LOS_OK)
{
printf("Led1Task create failed,%X\n",uwRet);
return uwRet;
}
task_init_param.usTaskPrio = 4;
task_init_param.pcName = "TxTask";
task_init_param.pfnTaskEntry = (TSK_ENTRY_FUNC)Led2Task;
task_init_param.uwStackSize = 512;
uwRet = LOS_TaskCreate(&TX_Task_Handle, &task_init_param);
if (uwRet != LOS_OK)
{
printf("Led2Task create failed,%X\n",uwRet);
return uwRet;
}
return LOS_OK;
}
/* USER CODE END 0 */
/**
* @brief The application entry point.
* @retval int
*/
int main(void)
{
/* USER CODE BEGIN 1 */
UINT32 uwRet = LOS_OK;
/* USER CODE END 1 */
/* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
HAL_Init();
/* USER CODE BEGIN Init */
/* USER CODE END Init */
/* Configure the system clock */
SystemClock_Config();
/* USER CODE BEGIN SysInit */
/* USER CODE END SysInit */
/* Initialize all configured peripherals */
MX_GPIO_Init();
MX_DMA_Init();
MX_USART1_UART_Init();
/* USER CODE BEGIN 2 */
LOS_KernelInit();
uwRet = AppTaskCreate();
if(uwRet != LOS_OK) {
printf("LOS Creat task failed\r\n");
//return LOS_NOK;
}
LOS_Start();
/* USER CODE END 2 */
/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
//code below are used to verify the hardware.
LED1_ON();
LED2_ON();
LED3_ON();
HAL_Delay(300);
LED1_OFF();
LED2_OFF();
LED3_OFF();
HAL_Delay(300);
printf("This is the uart test!\r\n");
}
/* USER CODE END 3 */
}
/**
* @brief System Clock Configuration
* @retval None
*/
void SystemClock_Config(void)
{
RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};
/** Initializes the CPU, AHB and APB busses clocks
*/
RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;
RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSI_DIV2;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL16;
if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/** Initializes the CPU, AHB and APB busses clocks
*/
RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
|RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
}
/* USER CODE BEGIN 4 */
/* USER CODE END 4 */
/**
* @brief This function is executed in case of error occurrence.
* @retval None
*/
void Error_Handler(void)
{
/* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */
/* User can add his own implementation to report the HAL error return state */
/* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}
#ifdef USE_FULL_ASSERT
/**
* @brief Reports the name of the source file and the source line number
* where the assert_param error has occurred.
* @param file: pointer to the source file name
* @param line: assert_param error line source number
* @retval None
*/
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{
/* USER CODE BEGIN 6 */
/* User can add his own implementation to report the file name and line number,
tex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
/* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT */附件为移植好的工程代码。
（代码中有串口空闲中断+DMA的样例代码，可参考。利用串口空闲中断，可以很好的实现数据分帧）
LiteosPorting.rar
作者：llb90
往期文章精选
如果让你手写个栈和队列，你还会写吗？
挑战10个最难的Java面试题（附答案）【上】
javascript基础修炼(13)——记一道有趣的JS脑洞练习题
【我的物联网成长记3】如何开发物联网应用？
【HC资料合集】2019华为全联接大会主题资料一站式汇总，免费下载！
对你没有看错！不到 10 行代码完成抖音热门视频的爬取！
Python面试的一些心得，与Python练习题分享