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[AT32F437] FreeRTOS移植

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NebulaHaven 发表于 2026-4-23 20:34 | 显示全部楼层 |阅读模式
TI, se, FreeRTOS移植, ar, ma, in
笔者近一年来MCU上的OS玩遍了FreeRTOS、ThreadX、Nuttx、RT-Thread、zephyr和NOMMU linux，兜兜转转现在又回到用FreeRTOS上来了。FreeRTOS移植挺简单的，本身雅特力官方的Firmware Libraray中就有FreeRTOS的适配代码，其位置在

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  1. middlewares/freertos和utilities/at32f435_437_freertos_demo

但一来，官方适配的版本比较老还是V10.4.3版本，二来笔者想再练练手，所以咱们从零开始适配吧。


下载最新的FreeRTOS源码
删除middlewares/freertos/下的内容，用从www.freertos.org上下载最新release的版本替代，也可以clone github仓库，不过如果不关心源码变动历史，下载release版本挺好的。


FreeRTOS配置与测试用例
雅特力官方的测试用例是兼容最新版本的FreeRTOS的，也比较简单，创建了LED2和LED3两个task，这两task不干别的就是点灯，但用来观察FreeRTOS移植是否成功基本够了。所以这一步跑个测试用例就先用雅特力官方的版本，等后面移植shell时会全部切换成自己的代码。


所有FreeRTOS配置选项都放在一个名为FreeRTOSConfig.h文件里:

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  1. utilities/at32f435_437_freertos_demo/inc/FreeRTOSConfig.h

这个文件我做了两处小改动：一使能了tickless；二改大了heap大小

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  1. #define configTOTAL_HEAP_SIZE    ( ( size_t ) ( 508 * 1024 ) )
    

  2. #define configUSE_TICKLESS_IDLE 1

tickless改动解释

顾名思义，tickless就是时钟心跳中断不再是固定的100次/s或1000次/s，而是按需要触发时钟中断，>可以降低功耗。FreeRTOS的CM4F的port就有使用systick的tickless支持，当然因为arm cortex m系systick只有24bit，所以对于288MHZ的cm4来说大概58ms左右就溢出了，这时候tickless不得不退出重新program systick，不过这相比原来使能tickless前1ms就来一次systcik中断好得多，如果想再进一步降低功耗，就不能使用FreeRTOS的CM4F port的默认tickless实现，而需要利用mcu的其它low power timer来实现tickless，不过功耗不是这次测评重点，所有笔者就使用CM4 port的默认tickless实现了。


增大heap解释

增大heap大小就是想尽可能多的把sram空间给FreeRTOS的heap，充分利用大sram，笔者一直喜欢大sram，而且上一篇测评文章费了好大功夫用openocd修改了EOPB0选项使能了大sram，不用真浪费阿。当然所有sram不能全给HEAP，本身代码的数据段等有些sram占用，还需要给MSP栈留下足够空间，此栈主要供系统初始化和中断程序使用。


CMakeLists.txt文件

最后一步修改CMakeLists.txt文件，编译freertos源码以及测试用例，笔者的完整CMakeLists内容如下:

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  1. set(CMAKE_SYSTEM_NAME Generic)
    

  2. set(CMAKE_SYSTEM_VERSION 1)
    

  3. set(CMAKE_TRY_COMPILE_TARGET_TYPE "STATIC_LIBRARY")
    

  4. cmake_minimum_required(VERSION 3.20)
    


  5. 

  6. set(CMAKE_C_COMPILER arm-none-eabi-gcc)
    

  7. set(CMAKE_CXX_COMPILER arm-none-eabi-g++)
    

  8. set(CMAKE_ASM_COMPILER arm-none-eabi-gcc)
    

  9. set(CMAKE_AR arm-none-eabi-ar)
    

  10. set(CMAKE_OBJCOPY arm-none-eabi-objcopy)
    

  11. set(CMAKE_OBJDUMP arm-none-eabi-objdump)
    

  12. set(SIZE arm-none-eabi-size)
    


  13. 

  14. set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_PROGRAM NEVER)
    

  15. set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_LIBRARY ONLY)
    

  16. set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_INCLUDE ONLY)
    

  17. set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_PACKAGE ONLY)
    


  18. 

  19. add_compile_options(-mthumb -mcpu=cortex-m4 -mfloat-abi=hard -mfpu=fpv4-sp-d16)
    

  20. add_compile_options(-ffunction-sections -fdata-sections -fno-builtin -fno-common -Wall -Wshadow -Wdouble-promotion -Werror -Wno-unused-parameter)
    


  21. 

  22. add_compile_options(-O3)
    


  23. 

  24. project(at32f437 C ASM)
    

  25. set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)
    

  26. set(CMAKE_C_STANDARD 99)
    


  27. 

  28. include_directories(libraries/cmsis/cm4/core_support
    

  29.                     libraries/cmsis/cm4/device_support
    

  30.                     libraries/cmsis/dsp/include
    

  31.                     libraries/drivers/inc
    

  32.                     project/at32f435_437_board
    

  33.                     middlewares/freertos/source/include
    

  34.                     middlewares/freertos/source/portable/GCC/ARM_CM4F
    

  35.                     utilities/at32f435_437_freertos_shell/inc)
    


  36. 

  37. add_definitions(-DAT32F437ZMT7 -DAT_START_F437_V1)
    


  38. 

  39. file(GLOB_RECURSE SOURCES
    

  40.                 "project/at32f435_437_board/at32f435_437_board.c"
    

  41.                 "middlewares/freertos/source/croutine.c"
    

  42.                 "middlewares/freertos/source/stream_buffer.c"
    

  43.                 "middlewares/freertos/source/timers.c"
    

  44.                 "middlewares/freertos/source/event_groups.c"
    

  45.                 "middlewares/freertos/source/list.c"
    

  46.                 "middlewares/freertos/source/queue.c"
    

  47.                 "middlewares/freertos/source/tasks.c"
    

  48.                 "middlewares/freertos/source/portable/memmang/heap_4.c"
    

  49.                 "middlewares/freertos/source/portable/GCC/ARM_CM4F/port.c"
    

  50.                 "utilities/at32f435_437_freertos_demo/*.c"
    

  51.                 "libraries/drivers/src/*.c"
    

  52.                 "libraries/cmsis/cm4/device_support/system_at32f435_437.c"
    

  53.                 "libraries/cmsis/cm4/device_support/startup/gcc/startup_at32f435_437.s"
    

  54.                 )
    


  55. 

  56. set(LINKER_SCRIPT ${CMAKE_SOURCE_DIR}/libraries/cmsis/cm4/device_support/startup/gcc/linker/AT32F437xM_FLASH.ld)
    

  57. add_link_options(
    

  58.                 -mthumb -mcpu=cortex-m4 -mfloat-abi=hard -mfpu=fpv4-sp-d16
    

  59.                 -Wl,--gc-sections,--print-memory-usage,-Map,${PROJECT_NAME}.map
    

  60.                 --specs=nano.specs
    

  61.                 --specs=nosys.specs)
    

  62. add_link_options(-T ${LINKER_SCRIPT})
    


  63. 

  64. add_executable(${PROJECT_NAME}.elf ${SOURCES} ${LINKER_SCRIPT})
    


  65. 

  66. # target_link_libraries(${PROJECT_NAME}.elf printfloat)
    


  67. 

  68. set(HEX_FILE ${PROJECT_BINARY_DIR}/${PROJECT_NAME}.hex)
    

  69. set(BIN_FILE ${PROJECT_BINARY_DIR}/${PROJECT_NAME}.bin)
    

  70. set(LST_FILE ${PROJECT_BINARY_DIR}/${PROJECT_NAME}.lst)
    

  71. add_custom_command(TARGET ${PROJECT_NAME}.elf POST_BUILD
    

  72.         COMMAND ${CMAKE_OBJCOPY} -Oihex $<TARGET_FILE:${PROJECT_NAME}.elf> ${HEX_FILE}
    

  73.         COMMAND ${CMAKE_OBJCOPY} -Obinary $<TARGET_FILE:${PROJECT_NAME}.elf> ${BIN_FILE}
    

  74.         COMMAND ${CMAKE_OBJDUMP} --all-headers --demangle --disassemble $<TARGET_FILE:${PROJECT_NAME}.elf> > ${LST_FILE}
    

  75.         COMMAND ${SIZE} --format=berkeley $<TARGET_FILE:${PROJECT_NAME}.elf>
    

  76. )

编译&烧录


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  1. rm -rf build
    

  2. cmake -B build
    

  3. cmake --build build -j8
    


  4.


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