FreeRTOS基本教程零:STM32 FReeRTOS 移植流程

一、资料准备

FreeRTOS源码下载地址:

https://github.com/FreeRTOS/FreeRTOShttps://github.com/FreeRTOS/FreeRTOS我移植的是FreeRTOSv9.0.0

stm32裸机程序:

FreeRTOS基本教程零:STM32 FReeRTOS 移植流程_第1张图片

二、FreeRTOS目录

 一共有三个文件夹

其中Demo文件夹中是FreeRTOS的例程,License文件夹是与FreeRTOS相关的许可信息,Source是FreeRTOS的源码。

FreeRTOS基本教程零:STM32 FReeRTOS 移植流程_第2张图片

 include文件夹是移植需要的头文件,下面的croutine.c等C文件是FreeRTOS的源码文件,移植时需要。Protable文件夹是将软件(FreeRTOS)与硬件(不同MCU)连接的文件,

FreeRTOS基本教程零:STM32 FReeRTOS 移植流程_第3张图片

我们使用的Keil平台,硬件为stm32f103,属于CM3内核。

所以我们需要Keil文件夹,而文件夹中的See-also-the-RVDS-directory.txt提示参考RVDS,我们选用RVDS/ARM_CM3文件夹的文件。

MemMang是与内存管理相关关的,移植时是需要的。

 FreeRTOS-Plus文件夹不是源码,是在源码上加了一些功能的代码。

二、移植

2.1 文件的添加

将FreeRTOS文件夹添加到工程文件夹中,保留License和Demo文件夹保留,将其他文件删除,License文件夹与FreeRTOS相关的许可信息,要做产品的需要注意,这里作为学习,所以未做详细介绍。

Source\portable中只保留Keil、MemMang、RVDS文件夹,其他文件夹均删除。

RVDS文件夹中只保留ARM_CM3文件夹,其他均删除。

打开工程,新建FreeRTOS_CORE和FreeRTOS_PROTABLE两个分组

FreeRTOS基本教程零:STM32 FReeRTOS 移植流程_第4张图片

 将源文件添加到这两个分组中,如下图所示:

FreeRTOS基本教程零:STM32 FReeRTOS 移植流程_第5张图片

将文件路径添加到工程里

FreeRTOS基本教程零:STM32 FReeRTOS 移植流程_第6张图片

 添加完之后,进行编译。

 报错:..\FreeRTOS\Source\include\FreeRTOS.h(98): error:  #5: cannot open source input file "FreeRTOSConfig.h": No such file or directory

表示找不到FreeRTOSConfig.h,我们从官方移植好的工程拷贝到include文件夹中,用于系统的裁剪和配置功能,为系统的配置文件。

2.2 文件修改

再编译:

 将stm32f10x_it.c文件中的 SVC_Handler 和 PendSV_Handler 屏蔽掉,再编译编译通过。

修改sys.h文件

//0,不支持ucos
//1,支持ucos
#define SYSTEM_SUPPORT_OS		0		//定义系统文件夹是否支持UCOS

修改为

//0,不支持ucos
//1,支持ucos
#define SYSTEM_SUPPORT_OS		1		//定义系统文件夹是否支持UCOS

修改usart.c

 将

//如果需要使用OS,则包括下面的头文件即可.
#if SYSTEM_SUPPORT_OS
#include "includes.h"					//ucos 使用	  
#endif

修改为

//如果需要使用OS,则包括下面的头文件即可.
#if SYSTEM_SUPPORT_OS
#include "FreeRTOS.h"					//ucos 使用	  
#endif

删除

#if SYSTEM_SUPPORT_OS 		//如果SYSTEM_SUPPORT_OS为真,则需要支持OS.
	OSIntEnter();    
#endif


#if SYSTEM_SUPPORT_OS 	//如果SYSTEM_SUPPORT_OS为真,则需要支持OS.
	OSIntExit();  											 
#endif

修改delay.c修改比较大,最终为

#include "delay.h"
// 	 
//如果需要使用OS,则包括下面的头文件即可.
#if SYSTEM_SUPPORT_OS
#include "FreeRTOS.h"					//FreeRTOS使用		  
#include "task.h"
#endif

static u8  fac_us=0;							//us延时倍乘数			   
static u16 fac_ms=0;							//ms延时倍乘数,在ucos下,代表每个节拍的ms数
	
	
extern void xPortSysTickHandler(void);

//systick中断服务函数,使用ucos时用到
void SysTick_Handler(void)
{	
    if(xTaskGetSchedulerState()!=taskSCHEDULER_NOT_STARTED)//系统已经运行
    {
        xPortSysTickHandler();	
    }
}
		   
//初始化延迟函数
//SYSTICK的时钟固定为AHB时钟,基础例程里面SYSTICK时钟频率为AHB/8
//这里为了兼容FreeRTOS,所以将SYSTICK的时钟频率改为AHB的频率!
//SYSCLK:系统时钟频率
void delay_init()
{
	u32 reload;
	SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK);//选择外部时钟  HCLK
	fac_us=SystemCoreClock/1000000;				//不论是否使用OS,fac_us都需要使用
	reload=SystemCoreClock/1000000;				//每秒钟的计数次数 单位为M  
	reload*=1000000/configTICK_RATE_HZ;			//根据configTICK_RATE_HZ设定溢出时间
												//reload为24位寄存器,最大值:16777216,在72M下,约合0.233s左右	
	fac_ms=1000/configTICK_RATE_HZ;				//代表OS可以延时的最少单位	   

	SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_TICKINT_Msk;   	//开启SYSTICK中断
	SysTick->LOAD=reload; 						//每1/configTICK_RATE_HZ秒中断一次	
	SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;   	//开启SYSTICK    
}								    


//延时nus
//nus:要延时的us数.	
//nus:0~204522252(最大值即2^32/fac_us@fac_us=168)	    								   
void delay_us(u32 nus)
{		
	u32 ticks;
	u32 told,tnow,tcnt=0;
	u32 reload=SysTick->LOAD;				//LOAD的值	    	 
	ticks=nus*fac_us; 						//需要的节拍数 
	told=SysTick->VAL;        				//刚进入时的计数器值
	while(1)
	{
		tnow=SysTick->VAL;	
		if(tnow!=told)
		{	    
			if(tnow=ticks)break;			//时间超过/等于要延迟的时间,则退出.
		}  
	}										    
}  
//延时nms
//nms:要延时的ms数
//nms:0~65535
void delay_ms(u16 nms)
{	
	if(xTaskGetSchedulerState()!=taskSCHEDULER_NOT_STARTED)//系统已经运行
	{		
		if(nms>=fac_ms)						//延时的时间大于OS的最少时间周期 
		{ 
   			vTaskDelay(nms/fac_ms);	 		//FreeRTOS延时
		}
		nms%=fac_ms;						//OS已经无法提供这么小的延时了,采用普通方式延时    
	}
	delay_us((u32)(nms*1000));				//普通方式延时
}

//延时nms,不会引起任务调度
//nms:要延时的ms数
void delay_xms(u32 nms)
{
	u32 i;
	for(i=0;i

编译报错:

..\OBJ\LED.axf: Error: L6200E: Symbol SysTick_Handler multiply defined (by delay.o and stm32f10x_it.o).

 将stm32f10x_it.c文件中的 SysTick_Handler 屏蔽掉,编译通过,stm32f10x_it.c最终如下

FreeRTOS基本教程零:STM32 FReeRTOS 移植流程_第7张图片

 2.3 测试

//main.c
#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
/************************************************
 ALIENTEK Mini STM32F103开发板 FreeRTOS实验2-1
 FreeRTOS移植实验-库函数版本
 技术支持:www.openedv.com
 淘宝店铺:http://eboard.taobao.com 
 关注微信公众平台微信号:"正点原子",免费获取STM32资料。
 广州市星翼电子科技有限公司  
 作者:正点原子 @ALIENTEK
************************************************/

//任务优先级
#define START_TASK_PRIO		1
//任务堆栈大小	
#define START_STK_SIZE 		128  
//任务句柄
TaskHandle_t StartTask_Handler;
//任务函数
void start_task(void *pvParameters);

//任务优先级
#define LED0_TASK_PRIO		2
//任务堆栈大小	
#define LED0_STK_SIZE 		50  
//任务句柄
TaskHandle_t LED0Task_Handler;
//任务函数
void led0_task(void *pvParameters);

//任务优先级
#define LED1_TASK_PRIO		3
//任务堆栈大小	
#define LED1_STK_SIZE 		50       //50*4个字节 = 200字节    含寄存器和任务的变量
//任务句柄
TaskHandle_t LED1Task_Handler;
//任务函数
void led1_task(void *pvParameters);

int main(void)
{
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4);//设置系统中断优先级分组4	 	 
	delay_init();	    				//延时函数初始化	  
	uart_init(115200);					//初始化串口
	LED_Init();		  					//初始化LED
	
	 
	//创建开始任务
    xTaskCreate((TaskFunction_t )start_task,            //任务函数
                (const char*    )"start_task",          //任务名称
                (uint16_t       )START_STK_SIZE,        //任务堆栈大小
                (void*          )NULL,                  //传递给任务函数的参数
                (UBaseType_t    )START_TASK_PRIO,       //任务优先级
                (TaskHandle_t*  )&StartTask_Handler);   //任务句柄              
    vTaskStartScheduler();          //开启任务调度
}

//开始任务任务函数
void start_task(void *pvParameters)
{
    taskENTER_CRITICAL();           //进入临界区
    //创建LED0任务
    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);   
    //创建LED1任务
    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); //删除开始任务
    taskEXIT_CRITICAL();            //退出临界区
}

//LED0任务函数 
void led0_task(void *pvParameters)
{
    while(1)
    {
        LED0=~LED0;
        vTaskDelay(500);
    }
}   

//LED1任务函数
void led1_task(void *pvParameters)
{
    while(1)
    {
        LED1=0;
        vTaskDelay(200);
        LED1=1;
        vTaskDelay(800);
    }
}

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