MQTT移植到stm32开发板——使用FreeRTOS操作系统

mqttclient

一个高性能、高稳定性的跨平台MQTT客户端

一个高性能、高稳定性的跨平台MQTT客户端，基于socket API之上开发，可以在嵌入式设备（FreeRTOS/LiteOS/RT-Thread/TencentOS tiny）、Linux、Windows、Mac上使用，拥有非常简洁的API接口，以极少的资源实现QOS2的服务质量，并且无缝衔接了mbedtls加密库。开源地址：https://github.com/jiejieTop/mqttclient

开发平台说明

本次使用野火官方开发板——STM32F429挑战者开发板作为移植实验，使用lwip+以太网连接到云平台。

本次实验需要使用到freertos操作系统，大家对于freertos操作系统的移植不会的话，
可以看我之前的操作系统博客专栏——https://blog.csdn.net/jiejiemcu/category_7707185.html。

而对于lwip不理解的同学，可以看我的博客专栏，专门写lwip网络协议栈的——https://blog.csdn.net/jiejiemcu/category_8634585.html

获取到野火的lwip例程

大家可以通过野火官方资料去获取到野火的lwip例程，比如我获取的一个例程目录如下，用这个例程作为移植mqttclient的工程。

开始移植mqttclient

1. 添加mqttclient源码相关的文件，大家可以将下载的mqttclient直接拷贝到工程的根目录下：在工程根目录下创建一个mqttclient文件夹，然后将整个mqttclient的仓库拷贝到这个新建的文件夹下，将mqttclient/test/mqtt_config.h拷贝到User目录下。

   

   

2. 删除掉其他平台层的文件：在mqttclient\platform与mqttclient\common\log\arch目录下删除其他无关的平台层，当然删不删无所谓，只是删除了工程没有那么大一点而已。

   

   

3. 打开工程，在工程中创建分组：mqttclient、mqttclient/mqtt、mqttclient/salof、mqttclient/common、mqttclient/network、mqttclient/platform、mqttclient/config。

   

   

4. 简单介绍mqttclient仓库文件夹

   • common文件夹：是一些通用的文件内容，比如链表的处理，错误代码的处理、随机数生成器、日志库等内容。

   • mqtt文件夹：著名的paho mqtt库。

   • mqttclient文件夹：实现mqttclient的主要文件，并且包含了一个默认的配置文件。

   • network文件夹：网络抽象层，封装了mbedtls加密库、网络数据的通道类型，自动选择tls加密传输或者是tcp直连。

   • platform文件夹：平台抽象层，此处封装了各种平台的内存管理、互斥锁、线程管理、时间管理等内容，如linux平台，freertos平台、rt-thread平台、TencentOS tiny平台等。

   • test文件夹：主要是一些测试例程与相应的配置头文件，如mqtt_config.h。

5. 添加对应的文件，根据工程分组的目录进行添加即可，因为这些目录与工程分组的目录是一样的，为工程分组添加完毕的源文件如下（此处不使用mbedtls加密）：

   

6. 修改mqtt_cofig.h配置文件，由于不使用mbedtls加密，所以需要打开指定MQTT_NETWORK_TYPE_NO_TLS宏定义，同时注释MQTT_LOG_IS_SALOF宏定义不使用同步异步日志库，或者将宏SALOF_OS定义为SALOF_USING_FREERTOS，表示使用freertos平台。

   

7. 在工程中添加mqttclient的头文件路径：

   

8. 编写main.c文件的代码，测试代码如下：

   #include "main.h"
   /* FreeRTOS头文件 */
   #include "FreeRTOS.h"
   #include "task.h"
   
   #include "mqttclient.h"
   
   //#define TEST_USEING_TLS  
   
   extern const char *test_ca_get(void);
   
   static TaskHandle_t app_task_create_handle = NULL;/* 创建任务句柄 */
   static TaskHandle_t mqtt_task_handle = NULL;/* LED任务句柄 */
   
   static void app_task_create(void);/* 用于创建任务 */
   
   static void mqtt_task(void* pvParameters);/* mqtt_task任务实现 */
   
   extern void TCPIP_Init(void);
   
   /*****************************************************************
   * @brief  主函数
   * @param  无
   * @retval 无
   * @note   第一步：开发板硬件初始化 
               第二步：创建APP应用任务
               第三步：启动FreeRTOS，开始多任务调度
   ****************************************************************/
   int main(void)
   {	
   BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为pdPASS */
   
   /* 开发板硬件初始化 */
   BSP_Init();
   
   /* 创建app_task_create任务 */
   xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )app_task_create,  /* 任务入口函数 */
                           (const char*    )"app_task_create",/* 任务名字 */
                           (uint16_t       )2048,  /* 任务栈大小 */
                           (void*          )NULL,/* 任务入口函数参数 */
                           (UBaseType_t    )10, /* 任务的优先级 */
                           (TaskHandle_t*  )&app_task_create_handle);/* 任务控制块指针 */ 
   /* 启动任务调度 */           
   if(pdPASS == xReturn)
       vTaskStartScheduler();   /* 启动任务，开启调度 */
   else
       return -1;  
   
   while(1);   /* 正常不会执行到这里 */    
   }
   
   
   /***********************************************************************
   * @ 函数名  ： app_task_create
   * @ 功能说明： 为了方便管理，所有的任务创建函数都放在这个函数里面
   * @ 参数    ： 无  
   * @ 返回值  ： 无
   **********************************************************************/
   static void app_task_create(void)
   {
       int err;
       
       mqtt_client_t *client = NULL;
       
       BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为pdPASS */
   
       TCPIP_Init();
       
       printf("\nwelcome to mqttclient test...\n");
   
       mqtt_log_init();
   
       client = mqtt_lease();
   
   #ifdef TEST_USEING_TLS
       mqtt_set_port(client, "8883");
       mqtt_set_ca(client, (char*)test_ca_get());
   #else
       mqtt_set_port(client, "1883");
   #endif
   
       mqtt_set_host(client, "www.jiejie01.top");
       mqtt_set_client_id(client, random_string(10));
       mqtt_set_user_name(client, random_string(10));
       mqtt_set_password(client, random_string(10));
       mqtt_set_clean_session(client, 1);
   
       err = mqtt_connect(client);
       
       MQTT_LOG_I("mqtt_connect err = %d", err);
       
       err = mqtt_subscribe(client, "freertos-topic", QOS0, NULL);
       
       MQTT_LOG_I("mqtt_subscribe err = %d", err);    
   
   
       taskENTER_CRITICAL();           //进入临界区
   
       /* 创建mqtt_task任务 */
       xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )mqtt_task, /* 任务入口函数 */
                           (const char*    )"mqtt_task",/* 任务名字 */
                           (uint16_t       )2048,   /* 任务栈大小 */
                           (void*          )client,	/* 任务入口函数参数 */
                           (UBaseType_t    )10,	    /* 任务的优先级 */
                           (TaskHandle_t*  )&mqtt_task_handle);/* 任务控制块指针 */
       if(pdPASS == xReturn)
           printf("Create mqtt_task sucess...\r\n");
   
       vTaskDelete(app_task_create_handle); //删除app_task_create任务
   
       taskEXIT_CRITICAL();            //退出临界区
   }
   
   
   
   /**********************************************************************
   * @ 函数名  ： mqtt_task
   * @ 功能说明： mqtt_task任务主体
   * @ 参数    ：   
   * @ 返回值  ： 无
   ********************************************************************/
   static void mqtt_task(void* arg)
   {	
       mqtt_client_t *client = (mqtt_client_t *)arg;
       
       char buf[100] = { 0 };
       mqtt_message_t msg;
       memset(&msg, 0, sizeof(msg));
       sprintf(buf, "welcome to mqttclient, this is a publish test...");
   
       vTaskDelay(4000);
       
       mqtt_list_subscribe_topic(client);
   
       msg.payload = (void *) buf;
       msg.qos = QOS0;
       
       while(1) {
           sprintf(buf, "welcome to mqttclient, this is a publish test, a rand number: %d ...", random_number());
   
           mqtt_publish(client, "freertos-topic", &msg);
           
           vTaskDelay(4000);
       }
   }
   

9. 然后编译代码，烧录到开发板上，实验现象如下：

   

本次移植完成。