代码收藏家 【精通STM32 FreeRTOS 移植：从零开始学习】
一、资料准备
FreeRTOS源码下载地址：
https://github.com/FreeRTOS/FreeRTOShttps://github.com/FreeRTOS/FreeRTOS我移植的是FreeRTOSv9.0.0
stm32裸机程序：
二、FreeRTOS目录
一共有三个文件夹
其中Demo文件夹中是FreeRTOS的例程，License文件夹是与FreeRTOS相关的许可信息，Source是FreeRTOS的源码。
include文件夹是移植需要的头文件，下面的croutine.c等C文件是FreeRTOS的源码文件，移植时需要。Protable文件夹是将软件（FreeRTOS）与硬件（不同MCU）连接的文件，
我们使用的Keil平台，硬件为stm32f103，属于CM3内核。
所以我们需要Keil文件夹，而文件夹中的See-also-the-RVDS-directory.txt提示参考RVDS，我们选用RVDS/ARM_CM3文件夹的文件。
MemMang是与内存管理相关关的，移植时是需要的。
FreeRTOS-Plus文件夹不是源码，是在源码上加了一些功能的代码。
二、移植
2.1 文件的添加
将FreeRTOS文件夹添加到工程文件夹中，保留License和Demo文件夹保留，将其他文件删除，License文件夹与FreeRTOS相关的许可信息，要做产品的需要注意，这里作为学习，所以未做详细介绍。
Source\portable中只保留Keil、MemMang、RVDS文件夹，其他文件夹均删除。
RVDS文件夹中只保留ARM_CM3文件夹，其他均删除。
打开工程，新建FreeRTOS_CORE和FreeRTOS_PROTABLE两个分组
将源文件添加到这两个分组中，如下图所示：
将文件路径添加到工程里
添加完之后，进行编译。
报错：..\FreeRTOS\Source\include\FreeRTOS.h(98): error: #5: cannot open source input file "FreeRTOSConfig.h": No such file or directory
表示找不到FreeRTOSConfig.h，我们从官方移植好的工程拷贝到include文件夹中，用于系统的裁剪和配置功能，为系统的配置文件。
2.2 文件修改
再编译：
将stm32f10x_it.c文件中的 SVC_Handler 和 PendSV_Handler 屏蔽掉，再编译编译通过。
修改sys.h文件
将
//0,不支持ucos
//1,支持ucos
#define SYSTEM_SUPPORT_OS 0 //定义系统文件夹是否支持UCOS修改为
//0,不支持ucos
//1,支持ucos
#define SYSTEM_SUPPORT_OS 1 //定义系统文件夹是否支持UCOS修改usart.c
将
//如果需要使用OS,则包括下面的头文件即可.
#if SYSTEM_SUPPORT_OS
#include "includes.h" //ucos 使用
#endif修改为
//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" //ucos 使用
#endif删除
#if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果SYSTEM_SUPPORT_OS为真，则需要支持OS.
OSIntEnter();
#endif
#if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果SYSTEM_SUPPORT_OS为真，则需要支持OS.
OSIntExit();
#endif修改delay.c修改比较大，最终为
#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
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(u16 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);
}
编译报错：
..\OBJ\LED.axf: Error: L6200E: Symbol SysTick_Handler multiply defined (by delay.o and stm32f10x_it.o).
将stm32f10x_it.c文件中的 SysTick_Handler 屏蔽掉，编译通过，stm32f10x_it.c最终如下
2.3 测试
//main.c
#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
/************************************************
ALIENTEK Mini STM32F103开发板 FreeRTOS实验2-1
FreeRTOS移植实验-库函数版本
技术支持：www.openedv.com
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广州市星翼电子科技有限公司
作者：正点原子 @ALIENTEK
************************************************/
//任务优先级
#define START_TASK_PRIO 1
//任务堆栈大小
#define START_STK_SIZE 128
//任务句柄
TaskHandle_t StartTask_Handler;
//任务函数
void start_task(void *pvParameters);
//任务优先级
#define LED0_TASK_PRIO 2
//任务堆栈大小
#define LED0_STK_SIZE 50
//任务句柄
TaskHandle_t LED0Task_Handler;
//任务函数
void led0_task(void *pvParameters);
//任务优先级
#define LED1_TASK_PRIO 3
//任务堆栈大小
#define LED1_STK_SIZE 50 //50*4个字节 = 200字节 含寄存器和任务的变量
//任务句柄
TaskHandle_t LED1Task_Handler;
//任务函数
void led1_task(void *pvParameters);
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LED
//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
}
//开始任务任务函数
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 *pvParameters)
{
while(1)
{
LED0=~LED0;
vTaskDelay(500);
}
}
//LED1任务函数
void led1_task(void *pvParameters)
{
while(1)
{
LED1=0;
vTaskDelay(200);
LED1=1;
vTaskDelay(800);
}
}
