在KEIL环境下进行STM32移植FreeRTOS的步骤和方法

准备工作:keil软件,一份点灯代码,FreeRTOS源码。

1.FreeRTOS源码下载

直接在官网下载    FreeRTOS – Free RTOS Source Code Downloads, the official FreeRTOS zip file release download

2.解压资源

打开FreeRTOS文件夹

会用到的是Demo文件夹和Source文件夹。

Demo文件夹里面就是 FreeRTOS的相关例程,里面有各种单片机例程。

Source文件夹才是FreeRTOS源码,如下:

打开portable文件夹,有三个文件夹我们会用到,如下:

打开Keil文件夹,会发现,里面只有一个文件,并且指明要我去看看RVDS文件夹:

那就打开RVDS文件夹:

RVDS文件夹针对 不同的 架构 的 MCU做了 详细 的 分类 STM32F103就 参考 ARM_CM3
打开 ARM_CM3文件夹 ,如图:

3.外部文件夹开始移植

打开点灯代码项目文件夹,新建一个FreeRTOS文件夹。

将FreeRTOS源码复制进去,地址FreeRTOSv9.0.0\FreeRTOS\Source里的源码,复制进STM32F103\LED_liushui\FREERTOS

打开portable文件夹,删去其他文件。

打开FreeRTOSv9.0.0\FreeRTOS\Demo\CORTEX_STM32F103_Keil将FreeRTOSConfig文件夹复制出来。

放置进点灯项目文件夹中STM32F103\LED_liushui\FREERTOS\include

4.改部分配置

用keil打开项目文件,添加分组FreeRTOS_CORE,添加STM32F103\LED_liushui\FREERTOS中文件

添加分组FreeRTOS_PORTABLE,添加STM32F103\LED_liushui\FREERTOS\portable文件夹中的heap_4.c

还有STM32F103\LED_liushui\FREERTOS\portable\RVDS\ARM_CM3文件夹中的port.c

添加相应头文件路径

5.改部分代码配置

修改 sys.h文件,这里原来是0,改成1

修改 usart.c文件,添加头文件

另外 一个就是 USART1的 中断服务函数, 在使用 UCOS的 时候进出中断的时候需要添加
OSIntEnter()和 使用 FreeRTOS的话就不需要了,所以将这 两行代码删除掉,注释的代码就是我删除的带啊节目修改以后如下:

void USART1_IRQHandler(void)                	//串口1中断服务程序
{
	u8 Res;
//#if SYSTEM_SUPPORT_OS 		//如果SYSTEM_SUPPORT_OS为真,则需要支持OS.
//	OSIntEnter();    
//#endif
	if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)  //接收中断(接收到的数据必须是0x0d 0x0a结尾)
		{
		Res =USART_ReceiveData(USART1);	//读取接收到的数据
		
		if((USART_RX_STA&0x8000)==0)//接收未完成
			{
			if(USART_RX_STA&0x4000)//接收到了0x0d
				{
				if(Res!=0x0a)USART_RX_STA=0;//接收错误,重新开始
				else USART_RX_STA|=0x8000;	//接收完成了 
				}
			else //还没收到0X0D
				{	
				if(Res==0x0d)USART_RX_STA|=0x4000;
				else
					{
					USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3FFF]=Res ;
					USART_RX_STA++;
					if(USART_RX_STA>(USART_REC_LEN-1))USART_RX_STA=0;//接收数据错误,重新开始接收	  
					}		 
				}
			}   		 
     } 
//#if SYSTEM_SUPPORT_OS 	//如果SYSTEM_SUPPORT_OS为真,则需要支持OS.
//	OSIntExit();  											 
//#endif
} 

修改 delay.c文件,这里修改较大,最后代码是这个样子,记得修改.h文件:

#include "delay.h"
// 	 
//如果需要使用OS,则包括下面的头文件即可.
#if SYSTEM_SUPPORT_OS
#include "FreeRTOS.h"					//FreeRTOS使用		  
#include "task.h"
#endif
//	 
//本程序只供学习使用,未经作者许可,不得用于其它任何用途
//ALIENTEK STM32开发板
//使用SysTick的普通计数模式对延迟进行管理(支持OS)
//包括delay_us,delay_ms
//正点原子@ALIENTEK
//技术论坛:www.openedv.com
//创建日期:2016/11/28
//版本:V1.8
//版权所有,盗版必究。
//Copyright(C) 广州市星翼电子科技有限公司 2009-2019
//All rights reserved
//********************************************************************************
//修改说明
//  

static u8  fac_us=0;							//us延时倍乘数			   
static u16 fac_ms=0;							//ms延时倍乘数,在ucos下,代表每个节拍的ms数
	
	
extern void xPortSysTickHandler(void);

//systick中断服务函数,使用ucos时用到
void SysTick_Handler(void)
{	
    if(xTaskGetSchedulerState()!=taskSCHEDULER_NOT_STARTED)//系统已经运行
    {
        xPortSysTickHandler();	
    }
}
		   
//初始化延迟函数
//SYSTICK的时钟固定为AHB时钟,基础例程里面SYSTICK时钟频率为AHB/8
//这里为了兼容FreeRTOS,所以将SYSTICK的时钟频率改为AHB的频率!
//SYSCLK:系统时钟频率
void delay_init()
{
	u32 reload;
	SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK);//选择外部时钟  HCLK
	fac_us=SystemCoreClock/1000000;				//不论是否使用OS,fac_us都需要使用
	reload=SystemCoreClock/1000000;				//每秒钟的计数次数 单位为M  
	reload*=1000000/configTICK_RATE_HZ;			//根据configTICK_RATE_HZ设定溢出时间
												//reload为24位寄存器,最大值:16777216,在72M下,约合0.233s左右	
	fac_ms=1000/configTICK_RATE_HZ;				//代表OS可以延时的最少单位	   

	SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_TICKINT_Msk;   	//开启SYSTICK中断
	SysTick->LOAD=reload; 						//每1/configTICK_RATE_HZ秒中断一次	
	SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;   	//开启SYSTICK    
}								    


//延时nus
//nus:要延时的us数.	
//nus:0~204522252(最大值即2^32/fac_us@fac_us=168)	    								   
void delay_us(u32 nus)
{		
	u32 ticks;
	u32 told,tnow,tcnt=0;
	u32 reload=SysTick->LOAD;				//LOAD的值	    	 
	ticks=nus*fac_us; 						//需要的节拍数 
	told=SysTick->VAL;        				//刚进入时的计数器值
	while(1)
	{
		tnow=SysTick->VAL;	
		if(tnow!=told)
		{	    
			if(tnow<told)tcnt+=told-tnow;	//这里注意一下SYSTICK是一个递减的计数器就可以了.
			else tcnt+=reload-tnow+told;	    
			told=tnow;
			if(tcnt>=ticks)break;			//时间超过/等于要延迟的时间,则退出.
		}  
	};										    
}  
//延时nms
//nms:要延时的ms数
//nms:0~65535
void delay_ms(u32 nms)
{	
	if(xTaskGetSchedulerState()!=taskSCHEDULER_NOT_STARTED)//系统已经运行
	{		
		if(nms>=fac_ms)						//延时的时间大于OS的最少时间周期 
		{ 
   			vTaskDelay(nms/fac_ms);	 		//FreeRTOS延时
		}
		nms%=fac_ms;						//OS已经无法提供这么小的延时了,采用普通方式延时    
	}
	delay_us((u32)(nms*1000));				//普通方式延时
}

//延时nms,不会引起任务调度
//nms:要延时的ms数
void delay_xms(u32 nms)
{
	u32 i;
	for(i=0;i<nms;i++) delay_us(1000);
}


编译后会报错的错误提示表示 在 port.c、 delay.c和 stm32f10x_it.c中 三个 重复定义的函数
SysTick_Handler()、 SVC_Handler()和 PendSV_Handler(),这 三 个函数 分别为滴答定时器中断服务函数 、 SVC中断服务函数和 PendSV中断服务函数 ,将 stm32f10x_it.c中的三个函数屏蔽掉

打开stm32f10x_it.c文件夹,

进行编译,0报错0警告。

接下来最重要的一步,就是我踩的坑,打开FreeRTOSConfig.h文件,添加头文件

添加
#define vPortSVCHandler SVC_Handler
#define xPortPendSVHandler PendSV_Handler

在创建任务进行调试的过程中,若不添加这两个宏定义,可能会时vTaskStartScheduler()函数无法执行

这样就移植好了,接下来随便写个点灯的线程运行,以下是我的主代码程序:

#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"

#define START_TASK_PRIO 1 //任务优先级
#define START_STK_SIZE 128 //任务堆栈大小
TaskHandle_t StartTask_Handler; //任务句柄
void start_task(void *pvParameters); //任务函数

#define LED0_TASK_PRIO 2 //任务优先级
#define LED0_STK_SIZE 50 //任务堆栈大小
TaskHandle_t LED0Task_Handler; //任务句柄
void led0_task(void *p_arg); //任务函数
 
#define LED1_TASK_PRIO 3 //任务优先级
#define LED1_STK_SIZE 50 //任务堆栈大小
TaskHandle_t LED1Task_Handler; //任务句柄
void led1_task(void *p_arg); //任务函数


 int main(void)
 {	
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4);//设置系统中断优先级分组 4
	delay_init();	    //延时函数初始化	
	uart_init(115200); //初始化串口	 
	LED_Init();		  	//初始化与LED连接的硬件接口
	//创建开始任务
	xTaskCreate((TaskFunction_t )start_task, //任务函数
							(const char* )"start_task", //任务名称
							(uint16_t )START_STK_SIZE, //任务堆栈大小
							(void* )NULL, //传递给任 务函数的参数
							(UBaseType_t )START_TASK_PRIO, //任务优先级
							(TaskHandle_t* )&StartTask_Handler); //任务句柄
							
	vTaskStartScheduler(); //开启任务调度
//	while(1)
//	{
//		LED0=0;
//		LED1=1;
//		delay_ms(300);	 //延时300ms
//		LED0=1;
//		LED1=0;
//		delay_ms(300);	//延时300ms
//	}
 }
 
void start_task(void *pvParameters) 
{ 
	taskENTER_CRITICAL(); //进入临界区
	//创建 LED0任务
	xTaskCreate((TaskFunction_t )led0_task, 
							(const char* )"led0_task", 
							(uint16_t )LED0_STK_SIZE, 
							(void* )NULL, 
								(UBaseType_t )LED0_TASK_PRIO, 
							(TaskHandle_t* )&LED0Task_Handler); 
	//创建 LED1任务
	xTaskCreate((TaskFunction_t )led1_task, 
							(const char* )"led1_task", 
							(uint16_t )LED1_STK_SIZE, 
							(void* )NULL, 
							(UBaseType_t )LED1_TASK_PRIO, 
							(TaskHandle_t* )&LED1Task_Handler);
							
	vTaskDelete(StartTask_Handler); //删除开始任务
	taskEXIT_CRITICAL(); //退 出临界区
}
//LED0任务函数
void led0_task(void *p_arg) 
{ 
	while(1) 
	{ 
		LED0=~LED0; 
		vTaskDelay(1000); 
	} 
}
//LED1任务函数
void led1_task(void *p_arg) 
{ 
	while(1) 
	{ 
		LED1=0; 
		vTaskDelay(200); 
		LED1=1; 
		vTaskDelay(800); 
	} 
}

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