STM32H743多线程应用开发：实现简单的RTOS任务调度

只看该作者 · 2024-11-22 07:52

在嵌入式开发中，实时操作系统（RTOS）已成为主流。它让开发者能够轻松实现多任务调度，提升系统效率。今天，我们以STM32H743为例，介绍如何在其上实现一个简单的RTOS任务调度器。
什么是RTOS？RTOS是一种用于实时应用的操作系统，它通过时间片轮转、抢占式调度等机制管理多个任务的执行。相比裸机编程，RTOS让开发者可以将复杂的功能分解为多个独立任务，从而更容易维护和扩展代码。
STM32H743简介STM32H743是ST公司高性能系列MCU的一员，具有480 MHz的主频，支持高达2 MB的Flash和1 MB的SRAM，非常适合用于需要处理复杂任务的嵌入式系统。
开发环境准备

硬件：STM32H743核心板
软件：STM32CubeIDE
调试工具：ST-Link

RTOS实现关键点为了展示如何手动实现一个简单的RTOS调度器，我们将创建两个任务：

任务1：周期性闪烁LED
任务2：串口输出信息

以下是实现代码：

复制

#include "main.h"

#include "cmsis_os.h"



// 定义任务句柄

osThreadId_t ledTaskHandle, uartTaskHandle;



// LED任务函数

void LedTask(void *argument) {

    for (;;) {

        HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_0); // 切换LED状态

        osDelay(500); // 延时500ms

    }

}



// UART任务函数

void UartTask(void *argument) {

    const char *message = "Hello from UART Task!\r\n";

    for (;;) {

        HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)message, strlen(message), HAL_MAX_DELAY);

        osDelay(1000); // 延时1000ms

    }

}



// 主函数

int main(void) {

    // 初始化HAL库

    HAL_Init();

    // 配置系统时钟

    SystemClock_Config();

    // 初始化外设

    MX_GPIO_Init();

    MX_USART1_UART_Init();

    

    // 创建任务

    osKernelInitialize(); // 初始化内核

    ledTaskHandle = osThreadNew(LedTask, NULL, NULL);

    uartTaskHandle = osThreadNew(UartTask, NULL, NULL);

    osKernelStart(); // 启动内核



    while (1) {

        // 主循环留空，由RTOS管理任务

    }

}



// 初始化代码：GPIO和UART

void MX_GPIO_Init(void) {

    __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;

    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;

    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;

    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;

    HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

}



void MX_USART1_UART_Init(void) {

    huart1.Instance = USART1;

    huart1.Init.BaudRate = 115200;

    huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;

    huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;

    huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;

    huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;

    huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;

    huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;

    HAL_UART_Init(&huart1);

}



void SystemClock_Config(void) {

    // 时钟配置代码，自动生成，保持不变

}