GD32E23xx FreeRTOS移植

概述
        本文主要描述了GD32E230移植FreeRTOS的简要步骤。移植描述过程中，忽略了Keil软件的部分使用技巧。默认读者熟练使用Keil软件。本文的描述是基于OpenMCU_FreeRTOS这个工程，该工程已经下载放好了移植GD32E230 FreeRTOS的所有文件

        OpenMCU_FreeRTOS工程的愿景主要有：

        1.、能移植支持主流mcu的freeRTOS

        2、深入分析FreeRTOS代码和第三方库代码，让嵌入式学习变得非常容易；

        3、集成一些嵌入式产品中常用的第三方库文件，并且该工程会开发做一些产品原型，所有的技术方案，就像它的名字一样，全部开源。

移植步骤
1、keil创建GD32E230的工程



注意：一定要选中RTE中CMSIS中的CORE部分



2、工程创建完毕后，在keil中建立分组管理，如下所示：



创建完成后的效果：



4、下载FreeRTOS源码

        本文在描述过程中，所有的源码都是基于OpenMCU_FreeRTOS工程。文章的最后部分，有该工程的链接。

5、在刚才新创建的keil GD32E230工程目录下创建Appication文件夹和Utilities文件夹



6、将如下文件拷贝到Application文件夹下面.



7、将如下文件拷贝到Utilities文件下下面



注：

        拷贝的文件都来自于OpenMCU_RTOS工程；读者可以通过文章最后的连接，获得工程源码。

8、Application分组添加c文件



9、CMSIS添加system_gd32e23x.c C文件，文件存放的路径为：

OpenMCU_FreeRTOS\arch\GD32\GD32E23x\CMSIS\GD\GD32E23x\Source\



10、添加GD32E23x BSP驱动文件，文件路径为：

OpenMCU_FreeRTOS\arch\GD32\GD32E23x\GD32E23x_BSP\Source



11、添加启动文件startup_gd32e23x.s

文件路径：OpenMCU_FreeRTOS\arch\GD32\GD32E23x\CMSIS\GD\GD32E23x\Source\ARM\startup_gd32e23x.s



12、添加freeRTOS内核C文件，文件路径为：

OpenMCU_FreeRTOS\kernel



13、添加内核移植中的与GD32E230相关的代码

        由于GD23E230基于Cortex-M23架构，这部分代码跟Cortex-M4和Corex-M0的架构的移植不同，有安全和非安全的区别，我们基于非安全并且不开启ARM TrustZone特性进行讲解描述;



需要关注的文件路径:

port.c文件：OpenMCU_FreeRTOS\kernel\portable\ARMv8M\non_secure

portasm.c: OpenMCU_FreeRTOS\kernel\portable\ARMv8M\non_secure\portable\GCC\ARM_CM23_NTZ

heap_4.c: OpenMCU_FreeRTOS\kernel\portable\MemMang

FreeRTOSConfig.h: GD32E230\Application

14、所有分组添加完后如下图所示：



15、添加编译时的头文件路径

1、Application

2、OpenMCU_FreeRTOS\arch\GD32\GD32E23x\CMSIS\GD\GD32E23x\Include

3、OpenMCU_FreeRTOS\arch\GD32\GD32E23x\CMSIS

4、OpenMCU_FreeRTOS\arch\GD32\GD32E23x\GD32E23x_BSP\Include

5、Utilities

6、OpenMCU_FreeRTOS\kernel\include

7、OpenMCU_FreeRTOS\kernel\portable\ARMv8M\non_secure

8、OpenMCU_FreeRTOS\kernel\portable\ARMv8M\non_secure\portable\GCC\ARM_CM23_NTZ

添加完成后，如下所示:



16、编译器选项设置

加入GD32E230定义和修改编译警告级别



17、修改gd32e23x_it.c文件中的如下函数定义

删除SVC_Handler， PendSV_Handler SysTick_Handler 等函数定义

18、修改FreeRTOSConfig.h文件，将堆内存修改为5KB

由于整个GD32E230系列的SRAM配置如下如所示：



因此，将FreeRTOS的堆内存调整为5KB(程序本身加载也占用内存，调整过大，会导致程序链接编译错误)



19、编译输出



工程连接
yanl1229/OpenMCU_FreeRTOS
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                            版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。

原文链接：https://blog.csdn.net/yanl1229/article/details/146032558

下载FreeRTOS的最新版本，并确保源码的完整性。

使用调试工具对移植后的FreeRTOS进行调试，确保所有任务能够正确运行，且没有发生资源冲突或死锁等问题。

FreeRTOSConfig.h：这是FreeRTOS的核心配置文件

了解并遵循FreeRTOS关于中断处理的最佳实践，例如尽量缩短ISR内的处理逻辑，复杂的处理应该通过发布事件给任务的方式来完成。

GD32E23xx的Cortex-M0+内核及其相关架构特性，如中断向量表、系统定时器、堆栈指针等寄存器的设置和使用方式。

正确配置Cortex-M0+内核的中断优先级分组

SysTick是FreeRTOS默认的时基中断，需在启动时配置其重载值以实现精确的时间切片。

在调用vTaskStartScheduler()前完成所有必要的硬件初始化工作，比如时钟配置、外设初始化等。

为每个任务分配合理的优先级，避免优先级反转等问题。同时，要注意FreeRTOS中的任务优先级与传统的操作系统优先级可能存在差异，需要进行适当的转换和调整。

有没有配置好的工程啊？

为每个任务分配足够的堆栈空间（GD32E23xx最大堆栈约12KB）。建议根据任务复杂度预留余量（如空闲任务堆栈设为configMINIMAL_STACK_SIZE的2倍）。

将耗时操作（如数据处理）移至任务层，ISR仅触发事件。

检查堆栈分配是否足够，或任务函数参数传递错误。

对于资源受限的应用，注意优化内存使用，避免不必要的大块内存分配。

在移植过程中，可能需要修改或屏蔽某些中断函数，如SVC_Handler、PendSV_Handler、SysTick_Handler等，以避免与FreeRTOS的调度机制发生冲突。

将FreeRTOS移植到GD32E23xx系列微控制器上时，需要注意工程创建、文件添加与路径设置、编译器选项设置、中断函数处理、FreeRTOS配置、任务与调度器、硬件平台配置以及调试与验证等关键点。

正确设置了中断向量表以及异常处理程序，特别是PendSV和SysTick中断服务例程(ISR)，它们对FreeRTOS的任务调度至关重要。

修改FreeRTOSConfig.h文件，根据GD32E230的硬件资源和应用需求，配置合适的堆内存大小、任务优先级、任务堆栈大小等参数。
特别注意，由于GD32E230系列的SRAM配置有限，因此需要将FreeRTOS的堆内存调整为合适的值，以避免程序链接编译错误。

GD32E23xx系列微控制器支持FreeRTOS所需的硬件特性，如足够的RAM、ROM、时钟管理、中断控制器等。