FreeRTOS 202212.01在STM32F1上的应用（小白学习）

只看该作者 · 2023-9-22 18:26

#申请原创#@21小跑堂
引：

单片机上使用操作系统越来越普遍了，现在将FreeRTOS最简源码在单片机上的使用讲解一下，方便大家后续工作中的方便，这篇文章同时也适合在其它芯片上的应用。

一、下载最新版本的FreeRTOS

两个地址可以进行下载，其一为官网下载：
https://www.freertos.org/zh-cn-cmn-s/

另外一个是托管网站，托管网站的版本一般不是最新的：
https://sourceforge.net/projects/freertos/files/FreeRTOS/

二、下载之后的文件夹介绍

我们打开关注的FreeRTOS文件夹

打开Source文件夹

使用keil进行环境搭建，我们需要打开portable文件夹

重点关注MemMang（内存管理）

RVDS（内核选择）文件夹

三、提取最简源码到工程模板目录中

我们在工程模板里面创建一个FreeRTOS的文件夹

在文件夹中创建两个空的文件夹，命名为：src和port文件夹

src文件夹主要保存FreeRTOS中的核心源文件；
port文件夹中保存内存管理以及处理架构的文件；

将portable文件夹中的两个文件夹拷贝到port文件夹中。

最后拷贝include头文件到FreeRTOS文件夹中。

将FreeRTOSConfig.h文件拷贝到user文件夹中，这部分是需要进行更改的。

四、进行工程的MDK设置操作

在工程中增加刚刚拷贝到目录中的文件

   分别是FreeRTOSConfig.h文件、croutine.c、event_groups.c、list.c、queue.c、stream_buffer.c、tasks.c、timers.c、port.c、heap_4.c文件，按照上面的形式进行排列。
   指定头文件的路径
   刚刚已经将源码添加在工程项目中了，编译的时候需要为这些源文件指定头文件的路径，不然编译会报错的。具有头文件的目录分别是user文件夹、include文件夹、ARM_CM3文件夹。进行MDK的设定即可完成。如下图片的操作即可。

五、修改FreeRTOSConfig.h文件

增加头文件的引用
#include "stm32f10x.h"
将FreeRTOS中的xPortPendSVHandler和单片机的PendSV_Handler对应起来。
将FreeRTOS中的vPortSVCHandler和单片机的SVC_Handler对应起来。进行如下定义：
#define xPortPendSVHandler PendSV_Handler#define vPortSVCHandler    SVC_Handler

六、修改stm32f10x_it.c文件

将void SVC_Handler(void)函数屏蔽，因为在第五部分已经进行了关联。
将void PendSV_Handler(void)函数屏蔽，因为在第五部分已经进行了关联。
添加心跳函数，首先需要进行引用外部函数操作：

externvoidxPortSysTickHandler(void);

在如下部分进行定义即可。

voidSysTick_Handler(void)
{
#if (INCLUDE_xTaskGetSchedulerState == 1 )
if (xTaskGetSchedulerState() != taskSCHEDULER_NOT_STARTED)
{
#endif /* INCLUDE_xTaskGetSchedulerState */
      xPortSysTickHandler();
#if (INCLUDE_xTaskGetSchedulerState == 1 )
}
#endif /* INCLUDE_xTaskGetSchedulerState */
}
   至此，大部分工作就已经做完了，下面以简单的创建任务及软件仿真的形式展现出来，软件仿真，仍然使用的是MDK自带的示波器功能进行仿真操作。

七、创建简单的任务

voidTask1_Entry(void *p_arg)
{
   for(;;)
   {
         flag1 =1;
         delay(100);
         flag1=0;
         delay(100);
   }
}
voidTask2_Entry(void *p_arg)
{
      for(;;)
      {
            flag2 =1;
            delay(100);
            flag2=0;
            delay(100);
      }
}
   将任务添加到主循环中，添加的方法如下：

   xTaskCreate((TaskFunction_t )Task2_Entry,
                     (constchar* )"task2",
                     (uint16_t    )TASK2_STK_SIZE,
                     (void*       )NULL,
                     (UBaseType_t )TASK2_TASK_PRIO,
                     (TaskHandle_t*  )&Task2Task_Handler);
   xTaskCreate((TaskFunction_t )Task1_Entry,
                     (constchar* )"task1",
                     (uint16_t    )TASK1_STK_SIZE,
                     (void*       )NULL,
                     (UBaseType_t )TASK1_TASK_PRIO,
                     (TaskHandle_t*  )&Task1Task_Handler);

   这个时候，我们进行仿真，看看效果如何？

我们调用出Logic Analyzer，可以使用软件仿真的形式查看变量的变化情况，明显的看出来flag1和flag2在任务1完成之后，紧跟着完成任务2，以此循环往复的进行着。
我们也可以进行穿插进行，需要增加手动任务切换函数taskYIELD();在每个任务后面增加这个函数，代码如下，我们重新看一下效果。

voidTask1_Entry(void *p_arg)
{
for(;;)
{
flag1 =1;
delay(100);
flag1=0;
delay(100);
taskYIELD();
}
}

voidTask2_Entry(void *p_arg)
{
for(;;)
{
flag2 =1;
delay(100);
flag2=0;
delay(100);
taskYIELD();
}
}