点击获取FreeRTOS源码
源码下载后可直接解压:如下系列图所示结构。
总的来说,我们移植所需要的紧紧是FreeRTOS/Source 下的相关文件,可参考的是FreeRTOS/Demo下的相关例程。
这里我们直接在我们需要跑系统的源码例程根目录新建一个FreeRTOS的目录用来存放移植相关的文件,如图:
我们直接将上面提到的FreeRTOS/Source目录拷贝过来,也不进行具体文件的分析,后续在keil工程中直接导入需要的相关文件即可,若要明白相关移植文件的具体作用可参考章末的两篇参考链接,写的都挺详细。
这里可以看到移植后的工程目录结果如下所示:
将FreeRTOS相关头文件目录包含进工程:
到这里,编译应该会报错FreeRTOSConfig.h 找不到,这个文件可以在刚刚看到的Demo文件下的任意一个例程里去拷一个,拷贝过来可能要做对应的修改,该头文件对裁剪整个FreeRTOS所需的功能的宏均做了定义,有些宏定义被使能,有些宏定义被失能,一开始我们只需要配置最简单的功能即可。
这里简单介绍下(小插曲):
#ifndef FREERTOS_CONFIG_H
#define FREERTOS_CONFIG_H
#include "stm32f10x.h"
#include "bsp_usart.h"
//针对不同的编译器调用不同的stdint.h文件
#if defined(__ICCARM__) || defined(__CC_ARM) || defined(__GNUC__)
#include
extern uint32_t SystemCoreClock;
#endif
//断言
#define vAssertCalled(char,int) printf("Error:%s,%d\r\n",char,int)
#define configASSERT(x) if((x)==0) vAssertCalled(__FILE__,__LINE__)
/************************************************************************
* FreeRTOS基础配置配置选项
*********************************************************************/
/* 置1:RTOS使用抢占式调度器;置0:RTOS使用协作式调度器(时间片)
*
* 注:在多任务管理机制上,操作系统可以分为抢占式和协作式两种。
* 协作式操作系统是任务主动释放CPU后,切换到下一个任务。
* 任务切换的时机完全取决于正在运行的任务。
*/
#define configUSE_PREEMPTION 1
//1使能时间片调度(默认式使能的)
#define configUSE_TIME_SLICING 1
/* 某些运行FreeRTOS的硬件有两种方法选择下一个要执行的任务:
* 通用方法和特定于硬件的方法(以下简称“特殊方法”)。
*
* 通用方法:
* 1.configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION 为 0 或者硬件不支持这种特殊方法。
* 2.可以用于所有FreeRTOS支持的硬件
* 3.完全用C实现,效率略低于特殊方法。
* 4.不强制要求限制最大可用优先级数目
* 特殊方法:
* 1.必须将configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION设置为1。
* 2.依赖一个或多个特定架构的汇编指令(一般是类似计算前导零[CLZ]指令)。
* 3.比通用方法更高效
* 4.一般强制限定最大可用优先级数目为32
* 一般是硬件计算前导零指令,如果所使用的,MCU没有这些硬件指令的话此宏应该设置为0!
*/
#define configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION 1
/* 置1:使能低功耗tickless模式;置0:保持系统节拍(tick)中断一直运行
* 假设开启低功耗的话可能会导致下载出现问题,因为程序在睡眠中,可用以下办法解决
*
* 下载方法:
* 1.将开发版正常连接好
* 2.按住复位按键,点击下载瞬间松开复位按键
*
* 1.通过跳线帽将 BOOT 0 接高电平(3.3V)
* 2.重新上电,下载
*
* 1.使用FlyMcu擦除一下芯片,然后进行下载
* STMISP -> 清除芯片(z)
*/
#define configUSE_TICKLESS_IDLE 0
/*
* 写入实际的CPU内核时钟频率,也就是CPU指令执行频率,通常称为Fclk
* Fclk为供给CPU内核的时钟信号,我们所说的cpu主频为 XX MHz,
* 就是指的这个时钟信号,相应的,1/Fclk即为cpu时钟周期;
*/
#define configCPU_CLOCK_HZ (SystemCoreClock)
//RTOS系统节拍中断的频率。即一秒中断的次数,每次中断RTOS都会进行任务调度
#define configTICK_RATE_HZ (( TickType_t )1000)
//可使用的最大优先级
#define configMAX_PRIORITIES (32)
//空闲任务使用的堆栈大小
#define configMINIMAL_STACK_SIZE ((unsigned short)128)
//任务名字字符串长度
#define configMAX_TASK_NAME_LEN (16)
//系统节拍计数器变量数据类型,1表示为16位无符号整形,0表示为32位无符号整形
#define configUSE_16_BIT_TICKS 0
//空闲任务放弃CPU使用权给其他同优先级的用户任务
#define configIDLE_SHOULD_YIELD 1
//启用队列
#define configUSE_QUEUE_SETS 1
//开启任务通知功能,默认开启
#define configUSE_TASK_NOTIFICATIONS 1
//使用互斥信号量
#define configUSE_MUTEXES 1
//使用递归互斥信号量
#define configUSE_RECURSIVE_MUTEXES 1
//为1时使用计数信号量
#define configUSE_COUNTING_SEMAPHORES 1
/* 设置可以注册的信号量和消息队列个数 */
#define configQUEUE_REGISTRY_SIZE 10
#define configUSE_APPLICATION_TASK_TAG 0
/*****************************************************************
FreeRTOS与内存申请有关配置选项
*****************************************************************/
//支持动态内存申请
#define configSUPPORT_DYNAMIC_ALLOCATION 1
//支持静态内存
#define configSUPPORT_STATIC_ALLOCATION 0
//系统所有总的堆大小
#define configTOTAL_HEAP_SIZE ((size_t)(36*1024))
/***************************************************************
FreeRTOS与钩子函数有关的配置选项
**************************************************************/
/* 置1:使用空闲钩子(Idle Hook类似于回调函数);置0:忽略空闲钩子
*
* 空闲任务钩子是一个函数,这个函数由用户来实现,
* FreeRTOS规定了函数的名字和参数:void vApplicationIdleHook(void ),
* 这个函数在每个空闲任务周期都会被调用
* 对于已经删除的RTOS任务,空闲任务可以释放分配给它们的堆栈内存。
* 因此必须保证空闲任务可以被CPU执行
* 使用空闲钩子函数设置CPU进入省电模式是很常见的
* 不可以调用会引起空闲任务阻塞的API函数
*/
#define configUSE_IDLE_HOOK 0
/* 置1:使用时间片钩子(Tick Hook);置0:忽略时间片钩子
*
*
* 时间片钩子是一个函数,这个函数由用户来实现,
* FreeRTOS规定了函数的名字和参数:void vApplicationTickHook(void )
* 时间片中断可以周期性的调用
* 函数必须非常短小,不能大量使用堆栈,
* 不能调用以”FromISR" 或 "FROM_ISR”结尾的API函数
*/
/*xTaskIncrementTick函数是在xPortSysTickHandler中断函数中被调用的。因此,vApplicationTickHook()函数执行的时间必须很短才行*/
#define configUSE_TICK_HOOK 0
//使用内存申请失败钩子函数
#define configUSE_MALLOC_FAILED_HOOK 0
/*
* 大于0时启用堆栈溢出检测功能,如果使用此功能
* 用户必须提供一个栈溢出钩子函数,如果使用的话
* 此值可以为1或者2,因为有两种栈溢出检测方法 */
#define configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW 0
/********************************************************************
FreeRTOS与运行时间和任务状态收集有关的配置选项
**********************************************************************/
//启用运行时间统计功能
#define configGENERATE_RUN_TIME_STATS 0
//启用可视化跟踪调试
#define configUSE_TRACE_FACILITY 0
/* 与宏configUSE_TRACE_FACILITY同时为1时会编译下面3个函数
* prvWriteNameToBuffer()
* vTaskList(),
* vTaskGetRunTimeStats()
*/
#define configUSE_STATS_FORMATTING_FUNCTIONS 1
/********************************************************************
FreeRTOS与协程有关的配置选项
*********************************************************************/
//启用协程,启用协程以后必须添加文件croutine.c
#define configUSE_CO_ROUTINES 0
//协程的有效优先级数目
#define configMAX_CO_ROUTINE_PRIORITIES ( 2 )
/***********************************************************************
FreeRTOS与软件定时器有关的配置选项
**********************************************************************/
//启用软件定时器
#define configUSE_TIMERS 1
//软件定时器优先级
#define configTIMER_TASK_PRIORITY (configMAX_PRIORITIES-1)
//软件定时器队列长度
#define configTIMER_QUEUE_LENGTH 10
//软件定时器任务堆栈大小
#define configTIMER_TASK_STACK_DEPTH (configMINIMAL_STACK_SIZE*2)
/************************************************************
FreeRTOS可选函数配置选项
************************************************************/
#define INCLUDE_xTaskGetSchedulerState 1
#define INCLUDE_vTaskPrioritySet 1
#define INCLUDE_uxTaskPriorityGet 1
#define INCLUDE_vTaskDelete 1
#define INCLUDE_vTaskCleanUpResources 1
#define INCLUDE_vTaskSuspend 1
#define INCLUDE_vTaskDelayUntil 1
#define INCLUDE_vTaskDelay 1
#define INCLUDE_eTaskGetState 1
#define INCLUDE_xTimerPendFunctionCall 1
//#define INCLUDE_xTaskGetCurrentTaskHandle 1
//#define INCLUDE_uxTaskGetStackHighWaterMark 0
//#define INCLUDE_xTaskGetIdleTaskHandle 0
/******************************************************************
FreeRTOS与中断有关的配置选项
******************************************************************/
#ifdef __NVIC_PRIO_BITS
#define configPRIO_BITS __NVIC_PRIO_BITS
#else
#define configPRIO_BITS 4
#endif
//中断最低优先级
#define configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY 15
//系统可管理的最高中断优先级
#define configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY 5
#define configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY ( configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY << (8 - configPRIO_BITS) ) /* 240 */
#define configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY ( configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY << (8 - configPRIO_BITS) )
/****************************************************************
FreeRTOS与中断服务函数有关的配置选项
****************************************************************/
#define xPortPendSVHandler PendSV_Handler
#define vPortSVCHandler SVC_Handler
/* 以下为使用Percepio Tracealyzer需要的东西,不需要时将 configUSE_TRACE_FACILITY 定义为 0 */
#if ( configUSE_TRACE_FACILITY == 1 )
#include "trcRecorder.h"
#define INCLUDE_xTaskGetCurrentTaskHandle 1 // 启用一个可选函数(该函数被 Trace源码使用,默认该值为0 表示不用)
#endif
#endif /* FREERTOS_CONFIG_H */
至此,编译应该可能正常通过了。
若到这步,还有相关错误,可自行查看日志进行修错改错,一般都是文件找不到,什么没有定义之类的。可按图索骥进行去错。
到这里,编译确认无错,能够完成编译,运行代码可能看到会不生效的现象,这里还有一步需要完成,因为使用了FreeRTOS,那么就需要将裸机的中断挂接到OS中来。具体修改在芯片的启动文件中,汇编语言编写,如图:
该文件具体修改如下:
//新增
IMPORT xPortPendSVHandler
IMPORT xPortSysTickHandler
IMPORT vPortSVCHandler
//修改
DCD PendSV_Handler ; PendSV Handler
DCD SysTick_Handler ; SysTick Handler
//至
DCD xPortPendSVHandler ; PendSV Handler
DCD xPortSysTickHandler ; SysTick Handler
至此,代码应该可以顺利运行了,并且是运行于FreeRTOS系统之上。若至此还有相关错误,切记看错误日志和善利搜索引擎。
#include "featureCtlVaule.h"
ErrorStatus IWDT_Init(void)
{
LL_IWDT_InitTypeDef IWDT_InitStruct;
/* 默认不使用窗口 */
IWDT_InitStruct.IwdtWindows = 0;
/*最长溢出时间*/
IWDT_InitStruct.OverflowPeriod = LL_IWDT_IWDT_OVERFLOW_PERIOD_8000MS;
return LL_IWDT_Init(IWDT, &IWDT_InitStruct);
}
void IWDT_Clr(void)
{
LL_IWDG_ReloadCounter(IWDT);
}
#if 0
int main(void)
{
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
/* SHOULD BE KEPT!!! */
MF_Clock_Init();
/* Configure the system clock */
/* SHOULD BE KEPT!!! */
MF_SystemClock_Config();
/* Initialize all configured peripherals */
/* SHOULD BE KEPT!!! */
MF_Config_Init();
IWDT_Init();//看门狗
UserInit();
// SystemInit();
while(1)
{
IWDT_Clr(); //清系统看门狗
LED0_TOG();
LED1_TOG();
DelayMs(500);
}
}
#else
#define START_TASK_PRIO 1
#define START_STK_SIZE 128
TaskHandle_t StartTask_Handler;
void start_task(void *pvParameters);
#define LED0_TASK_PRIO 2
#define LED0_STK_SIZE 50
TaskHandle_t LED0Task_Handler;
void led0_task(void *pvParameters);
#define LED1_TASK_PRIO 3
#define LED1_STK_SIZE 50
TaskHandle_t LED1Task_Handler;
void led1_task(void *pvParameters);
int main(void)
{
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
/* SHOULD BE KEPT!!! */
MF_Clock_Init();
/* Configure the system clock */
/* SHOULD BE KEPT!!! */
MF_SystemClock_Config();
/* Initialize all configured peripherals */
/* SHOULD BE KEPT!!! */
MF_Config_Init();
IWDT_Init();//看门狗
UserInit();
Uartx_Init(UART0);
KEY_GPIO_Init();
// SystemInit();
printf("FreeRTOS CDBLE!");
xTaskCreate((TaskFunction_t )start_task,
(const char* )"start_task",
(uint16_t )START_STK_SIZE,
(void* )NULL,
(UBaseType_t )START_TASK_PRIO,
(TaskHandle_t* )&StartTask_Handler);
vTaskStartScheduler();
}
void start_task(void *pvParameters)
{
taskENTER_CRITICAL();
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);
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);
taskEXIT_CRITICAL();
}
void led0_task(void *pvParameters)
{
while(1)
{
printf(" Task 0 \r\n");
LED0_TOG();
vTaskDelay(500);
IWDT_Clr();
}
}
void led1_task(void *pvParameters)
{
while(1)
{
LED1_TOG();
printf(" Task 1_1 \r\n");
vTaskDelay(200);
printf(" Task 1_2 \r\n");
vTaskDelay(800);
IWDT_Clr();
}
}
#endif
参考:
第一节:FreeRTOS (MDK)系统移植 (详细)
超详细的FreeRTOS移植全教程——基于srm32