MQTT移植到stm32开发板——使用FreeRTOS操作系统

1万 · 2021-7-5 08:55

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。

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。

1万 · 2021-7-5 08:55

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。

1万 · 2021-7-5 09:13

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。

1万 · 2021-7-5 09:15

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。

1万 · 2021-7-5 09:16

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。

1万 · 2021-7-5 09:16

本帖最后由 wakayi 于 2021-7-5 09:27 编辑

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）：

1万 · 2021-7-5 09:16

本帖最后由 wakayi 于 2021-7-5 09:27 编辑

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。

1万 · 2021-7-5 09:16

本帖最后由 wakayi 于 2021-7-5 09:28 编辑

7.在工程中添加mqttclient的头文件路径：

1万 · 2021-7-5 09:17

本帖最后由 wakayi 于 2021-7-5 09:28 编辑

8.编写main.c文件的代码，测试代码如下：
/* 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 */
}

1万 · 2021-7-5 09:17

本帖最后由 wakayi 于 2021-7-5 09:29 编辑

/***********************************************************************
* @ 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
}

1万 · 2021-7-5 09:17

本帖最后由 wakayi 于 2021-7-5 09:29 编辑

/**********************************************************************
* @ 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);
}
}

1万 · 2021-7-5 09:30

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。

1万 · 2021-7-6 16:39

有将mqtt移植好到stm32开发板的示例工程吗

只看该作者 · 2021-7-6 16:39

如何在stm32上移植Freertos

只看该作者 · 2021-7-6 16:39

stm32 freertos 中回调函数需要做个任务么

只看该作者 · 2021-7-6 16:40

php适合做MQTT服务器吗

只看该作者 · 2021-7-6 16:40

有没有在stm32l151上移植freertos或者ucos

只看该作者 · 2021-7-6 16:40

stm32给出freertos信号量需要哪些配置

只看该作者 · 2021-7-6 16:41

做STM32开发一般用什么嵌入式操作系统

只看该作者 · 2021-7-6 16:41

stm32跑什么系统比较好

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涓涓之细流