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如何去完成STM32F103的FreeRTOS操作系统的移植呢

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 如何去完成STM32F103的FreeRTOS操作系统的移植呢？有哪些操作步骤？ 0
2021-11-26 06:40:43　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 50 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 44 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 42 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 41 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 40 个回答。邀请回答 hjfjsdgfjdsf 该类别下有 37 个回答。邀请回答 werywer 该类别下有 35 个回答。邀请回答 h1654155957.9520 该类别下有 35 个回答。邀请回答 fdjslkjd 该类别下有 35 个回答。邀请回答 uvysdfydad 该类别下有 35 个回答。邀请回答 jenny042 该类别下有 34 个回答。邀请回答 dfzvzs 该类别下有 34 个回答。邀请回答维生素B2 该类别下有 34 个回答。邀请回答凤毛麟角该类别下有 34 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 33 个回答。邀请回答刘洋该类别下有 33 个回答。邀请回答 meihuacg 该类别下有 33 个回答。邀请回答 hfgdzc 该类别下有 33 个回答。邀请回答 h1654155275.6678 该类别下有 32 个回答。邀请回答河南顺之航该类别下有 32 个回答。邀请回答举报 elecfans 相关推荐 • 怎样在STM32F103C8上去移植FreeRTOS操作系统呢 1533 • 基于STM32F103的FreeRTOS移植其代码该如何去实现呢 986 • 谁有LWIP入门例子？最好是stm32F103不带操作系统的！ 4746 • 如何在STM32F103开发板上移植UCOS II操作系统？ 1354 • 基于STM32F103C8T6的RT-Thread操作系统该如何去移植呢 1945 • 如何利用Ardunio IDE去完成stm32f103的串口通信呢 1061 • 怎样去移植基于STM32裸机模板的FreeRTOS操作系统呢 1084 • 移植STM32F103的系统能直接用吗？ 896 • FreeRTOS实时操作系统是如何进行移植的呢 1301 • 怎样将FreeRTOS一步一步移植到STM32F103上去呢 1250 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 准备一个例程，作为移植的基础工程，越简单越好，所以选择LED灯例程改个名字，中文改英文的工程目录下新建文件夹 FreeRTOS，用来存放FreeRTOS源码前往FreeRTOS官网下载源码 https://www.freertos.org/index.html 下载好后解压文件将下面路径中的文件复制到工程目录下向 FreeRTOSinclude 中添加 FreeRTOSConfig.h文件此文件可以直接复制正点原子或野火的文件，更方便，还有好多注释可以看。 FreeRTOSConfig.h文件内容 #ifndef FREERTOS_CONFIG_H #define FREERTOS_CONFIG_H #include "stm32f10x.h" #include "usart1.h" //针对不同的编译器调用不同的stdint.h文件 #if defined(__ICCARM__) \|\| defined(__CC_ARM) \|\| defined(__GNUC__) #include extern uint32_t SystemCoreClock; #endif //断言 #define vAssertCalled(char,int) printf("Error:%s,%drn",char,int) #define configASSERT(x) if((x)==0) vAssertCalled(__FILE__,__LINE__) /************************************************************************ * FreeRTOS基础配置配置选项 ********************************************************************/ / 置1：RTOS使用抢占式调度器；置0：RTOS使用协作式调度器（时间片） * * 注：在多任务管理机制上，操作系统可以分为抢占式和协作式两种。 * 协作式操作系统是任务主动释放CPU后，切换到下一个任务。 * 任务切换的时机完全取决于正在运行的任务。 / #define configUSE_PREEMPTION 1 //1使能时间片调度(默认式使能的) #define configUSE_TIME_SLICING 1 / 某些运行FreeRTOS的硬件有两种方法选择下一个要执行的任务： * 通用方法和特定于硬件的方法（以下简称“特殊方法”）。 * * 通用方法： * 1.configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION 为 0 或者硬件不支持这种特殊方法。 * 2.可以用于所有FreeRTOS支持的硬件 * 3.完全用C实现，效率略低于特殊方法。 * 4.不强制要求限制最大可用优先级数目 * 特殊方法： * 1.必须将configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION设置为1。 * 2.依赖一个或多个特定架构的汇编指令（一般是类似计算前导零[CLZ]指令）。 * 3.比通用方法更高效 * 4.一般强制限定最大可用优先级数目为32 * 一般是硬件计算前导零指令，如果所使用的，MCU没有这些硬件指令的话此宏应该设置为0！ / #define configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION 1 / 置1：使能低功耗tickless模式；置0：保持系统节拍（tick）中断一直运行 * 假设开启低功耗的话可能会导致下载出现问题，因为程序在睡眠中,可用以下办法解决 * * 下载方法： * 1.将开发版正常连接好 * 2.按住复位按键，点击下载瞬间松开复位按键 * * 1.通过跳线帽将 BOOT 0 接高电平(3.3V) * 2.重新上电，下载 * * 1.使用FlyMcu擦除一下芯片，然后进行下载 * STMISP -> 清除芯片(z) / #define configUSE_TICKLESS_IDLE 0 / * 写入实际的CPU内核时钟频率，也就是CPU指令执行频率，通常称为Fclk * Fclk为供给CPU内核的时钟信号，我们所说的cpu主频为 XX MHz， * 就是指的这个时钟信号，相应的，1/Fclk即为cpu时钟周期； / #define configCPU_CLOCK_HZ (SystemCoreClock) //RTOS系统节拍中断的频率。即一秒中断的次数，每次中断RTOS都会进行任务调度 #define configTICK_RATE_HZ (( TickType_t )1000) //可使用的最大优先级 #define configMAX_PRIORITIES (32) //空闲任务使用的堆栈大小 #define configMINIMAL_STACK_SIZE ((unsigned short)160) //任务名字字符串长度 #define configMAX_TASK_NAME_LEN (20) //系统节拍计数器变量数据类型，1表示为16位无符号整形，0表示为32位无符号整形 #define configUSE_16_BIT_TICKS 0 //空闲任务放弃CPU使用权给其他同优先级的用户任务 #define configIDLE_SHOULD_YIELD 1 //启用队列 #define configUSE_QUEUE_SETS 1 //开启任务通知功能，默认开启 #define configUSE_TASK_NOTIFICATIONS 1 //使用互斥信号量 #define configUSE_MUTEXES 0 //使用递归互斥信号量 #define configUSE_RECURSIVE_MUTEXES 0 //为1时使用计数信号量 #define configUSE_COUNTING_SEMAPHORES 0 / 设置可以注册的信号量和消息队列个数 / #define configQUEUE_REGISTRY_SIZE 10 #define configUSE_APPLICATION_TASK_TAG 0 /************************************************************** FreeRTOS与内存申请有关配置选项 **************************************************************/ //支持动态内存申请 #define configSUPPORT_DYNAMIC_ALLOCATION 1 //支持静态内存 #define configSUPPORT_STATIC_ALLOCATION 0 //系统所有总的堆大小 #define configTOTAL_HEAP_SIZE ((size_t)(401024)) /************************************************************* FreeRTOS与钩子函数有关的配置选项 ***********************************************************/ / 置1：使用空闲钩子（Idle Hook类似于回调函数）；置0：忽略空闲钩子 * * 空闲任务钩子是一个函数，这个函数由用户来实现， * FreeRTOS规定了函数的名字和参数：void vApplicationIdleHook(void )， * 这个函数在每个空闲任务周期都会被调用 * 对于已经删除的RTOS任务，空闲任务可以释放分配给它们的堆栈内存。 * 因此必须保证空闲任务可以被CPU执行 * 使用空闲钩子函数设置CPU进入省电模式是很常见的 * 不可以调用会引起空闲任务阻塞的API函数 / #define configUSE_IDLE_HOOK 0 / 置1：使用时间片钩子（Tick Hook）；置0：忽略时间片钩子 * * * 时间片钩子是一个函数，这个函数由用户来实现， * FreeRTOS规定了函数的名字和参数：void vApplicationTickHook(void ) * 时间片中断可以周期性的调用 * 函数必须非常短小，不能大量使用堆栈， * 不能调用以”FromISR" 或 "FROM_ISR”结尾的API函数 / /xTaskIncrementTick函数是在xPortSysTickHandler中断函数中被调用的。因此，vApplicationTickHook()函数执行的时间必须很短才行/ #define configUSE_TICK_HOOK 0 //使用内存申请失败钩子函数 #define configUSE_MALLOC_FAILED_HOOK 0 / * 大于0时启用堆栈溢出检测功能，如果使用此功能 * 用户必须提供一个栈溢出钩子函数，如果使用的话 * 此值可以为1或者2，因为有两种栈溢出检测方法 / #define configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW 0 /***************************************************************** FreeRTOS与运行时间和任务状态收集有关的配置选项 *******************************************************************/ //启用运行时间统计功能 #define configGENERATE_RUN_TIME_STATS 0 #if configGENERATE_RUN_TIME_STATS == 1 #define portCONFIGURE_TIMER_FOR_RUN_TIME_STATS() ConfigureTimeForRunTimeStats() #define portGET_RUN_TIME_COUNTER_VALUE() FreeRTOSRunTimeTicks #endif //启用可视化跟踪调试 #define configUSE_TRACE_FACILITY 0 //下面的那个也需置为1 / 与宏configUSE_TRACE_FACILITY同时为1时会编译下面3个函数 * prvWriteNameToBuffer() * vTaskList(), * vTaskGetRunTimeStats() / #define configUSE_STATS_FORMATTING_FUNCTIONS 0 /***************************************************************** FreeRTOS与协程有关的配置选项 *****************************************************************/ //启用协程，启用协程以后必须添加文件croutine.c #define configUSE_CO_ROUTINES 0 //协程的有效优先级数目 #define configMAX_CO_ROUTINE_PRIORITIES ( 2 ) /******************************************************************* FreeRTOS与软件定时器有关的配置选项 *******************************************************************/ //启用软件定时器 #define configUSE_TIMERS 1 //软件定时器优先级 #define configTIMER_TASK_PRIORITY (configMAX_PRIORITIES-1) //软件定时器队列长度 #define configTIMER_QUEUE_LENGTH 10 //软件定时器任务堆栈大小 #define configTIMER_TASK_STACK_DEPTH (configMINIMAL_STACK_SIZE2) /********************************************************** FreeRTOS可选函数配置选项 ********************************************************/ #define INCLUDE_xTaskGetSchedulerState 1 #define INCLUDE_vTaskPrioritySet 1 #define INCLUDE_uxTaskPriorityGet 1 #define INCLUDE_vTaskDelete 1 #define INCLUDE_vTaskCleanUpResources 1 #define INCLUDE_vTaskSuspend 1 #define INCLUDE_vTaskDelayUntil 1 #define INCLUDE_vTaskDelay 1 #define INCLUDE_eTaskGetState 1 #define INCLUDE_xTimerPendFunctionCall 0 //#define INCLUDE_xTaskGetCurrentTaskHandle 1 //#define INCLUDE_uxTaskGetStackHighWaterMark 0 //#define INCLUDE_xTaskGetIdleTaskHandle 0 /************************************************************** FreeRTOS与中断有关的配置选项 ***************************************************************/ #ifdef __NVIC_PRIO_BITS #define configPRIO_BITS __NVIC_PRIO_BITS #else #define configPRIO_BITS 4 #endif //中断最低优先级 #define configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY 15 //系统可管理的最高中断优先级 #define configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY 5 #define configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY ( configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY << (8 - configPRIO_BITS) ) / 240 / #define configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY ( configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY << (8 - configPRIO_BITS) ) /************************************************************* FreeRTOS与中断服务函数有关的配置选项 *************************************************************/ #define xPortPendSVHandler PendSV_Handler #define vPortSVCHandler SVC_Handler / 以下为使用Percepio Tracealyzer需要的东西，不需要时将 configUSE_TRACE_FACILITY 定义为 0 / //#if ( configUSE_TRACE_FACILITY == 1 ) //#include "trcRecorder.h" //#define INCLUDE_xTaskGetCurrentTaskHandle 1 // 启用一个可选函数（该函数被 Trace源码使用，默认该值为0 表示不用） //#endif #endif / FREERTOS_CONFIG_H / 删除 FreeRTOSportable下的文件只保留如下三个文件打开工程，添加文件组和文件以及路径这里我们不使用正点原子的 SYSTEM 文件夹，主要是不使用原子的位带操作，直接删除原子的SYSTEM文件夹我们在工程的USER下创建一个Xdelay文件夹，虽然FreeRTOS中有任务延时函数，但没有us级的延时任务，所以我们需要自己写。如果不需要us的延时此文件可以不用添加，但是需要在魔术棒里勾选使用Use Micro LIB。因为xdelay.c中存在部分定义，可以不用使用Use Micro LIB。 Xdelay.c 文件内容 #include "xdelay.h" #include "FreeRTOS.h" //FreeRTOS使用 #include "task.h" // *************************************************************************************************************** // //delay 初始化 void xdelay_init() { SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK); SysTick->CTRL\|=SysTick_CTRL_TICKINT_Msk; SysTick->LOAD=SystemCoreClock/configTICK_RATE_HZ; SysTick->CTRL\|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; } // **************************************************************************************************************** // //us 级延时 //us:0-65535 限制但是理论可以达到很大 void delay_us(unsigned int us) { unsigned int Tick_Num = 0; unsigned int Tick_Count = 0; unsigned int Tick_Now = 0; unsigned int Tick_Before = 0; Tick_Num = us72; Tick_Before = SysTick->VAL; while(1) { Tick_Now = SysTick->VAL; if(Tick_Now != Tick_Before) { if(Tick_Now < Tick_Before) {Tick_Count += Tick_Before - Tick_Now;} else {Tick_Count += 72000 - Tick_Now + Tick_Before;} if(Tick_Count >= Tick_Num) {break;} Tick_Before = Tick_Now; } } } // ***************************************************************************************************************** // //ms 级延时 //ms:0-65535 void delay_ms(unsigned int ms) { if(xTaskGetSchedulerState() != taskSCHEDULER_NOT_STARTED) { vTaskDelay(ms); } else { delay_us(ms * 1000); } } // **************************************************************************************************************** // //加入以下代码,支持printf函数,而不需要选择use MicroLIB #pragma import(__use_no_semihosting) //标准库需要的支持函数 struct __FILE { int handle; }; FILE __stdout; //定义_sys_exit()以避免使用半主机模式 _sys_exit(int x) { x = x; } // ************************************************************************************************************** // //THUMB指令不支持汇编内联 //采用如下方法实现执行汇编指令WFI void WFI_SET(void) { __ASM volatile("wfi"); } //关闭所有中断 void INTX_DISABLE(void) { __ASM volatile("cpsid i"); } //开启所有中断 void INTX_ENABLE(void) { __ASM volatile("cpsie i"); } //设置栈顶地址 //addr:栈顶地址 __asm void MSR_MSP(u32 addr) { MSR MSP, r0 //set Main Stack value BX r14 } Xdelay.h 文件内容 #ifndef __XDELAY_H__ #define __XDELAY_H__ #include "FreeRTOS.h" //FreeRTOS使用 #include "task.h" // ************************************************************************************************************** // void xdelay_init(void); void delay_us(u32 nus); void delay_ms(u32 nms); // **************************************************************************************************************** // //以下为汇编函数 void WFI_SET(void); //执行WFI指令 void INTX_DISABLE(void); //关闭所有中断 void INTX_ENABLE(void); //开启所有中断 void MSR_MSP(u32 addr); //设置堆栈地址 #endif 将xdelay.c添加到工程中，并添加文件路径由于sys.c中有位带操作，所以LED赋值将不再可以使用更改led.h文件，led.c文件不用更改。 #ifndef __LED_H #define __LED_H #include "stm32f10x.h" #define LED0_PORT GPIOB #define LED0_Pin GPIO_Pin_5 #define LED1_PORT GPIOE #define LED1_Pin GPIO_Pin_5 #define LED0_L GPIO_ResetBits(LED0_PORT,LED0_Pin) #define LED0_H GPIO_SetBits (LED0_PORT,LED0_Pin) #define LED1_L GPIO_ResetBits(LED1_PORT,LED1_Pin) #define LED1_H GPIO_SetBits (LED1_PORT,LED1_Pin) #define LED0_T {LED0_PORT->ODR ^=LED0_Pin;} #define LED1_T {LED1_PORT->ODR ^=LED1_Pin;} void LED_Init(void);//初始化 #endif 因为FreeRTOS中存在断言功能，开启断言可以检测系统运行是否出错或不正确的操作并定位到错误位置，但是需要使用printf功能，所以需要一个串口。可以在FreeRTOSConfig.h中关闭此功能。将断言部分注释即可不使用此功能，如果可以使用printf功能建议开启断言，除非所有串口都另有用途。如果开启，这里我自己建一个串口1的文件，不使用原子的usart.c文件，随便一个串口都可以，重定向正确即可，我这里添加usart1.c文件以及路径到工程中 usart1.c文件内容 #include "usart1.h" #include "stm32f10x.h" void USART1_Init(uint32_t bound) { //GPIO端口设置 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; USART_InitTypeDef USART_InitStructure; NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1\|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能USART1，GPIOA时钟 //USART1_TX GPIOA.9 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.9 //USART1_RX GPIOA.10初始化 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.10 //USART 初始化设置 USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//串口波特率 USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式 USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位 USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位 USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制 USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx \| USART_Mode_Tx; //收发模式 USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1 //Usart1 NVIC 配置 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;//抢占优先级3 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //子优先级3 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据指定的参数初始化VIC寄存器 USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启串口接受中断 USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口1 } void USART1_IRQHandler(void) //串口1中断服务程序 { uint8_t USART1_Rec; 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) { USART1_Rec =USART_ReceiveData(USART1); //读取接收到的数据 USART_SendData(USART1,USART1_Rec); //将接收到的数据发送回去 } } //重定义fputc函数 int fputc(int ch, FILE f) { while((USART1->SR&0X40)==0);//循环发送,直到发送完毕 USART1->DR = (u8) ch; return ch; } usart1.h文件内容 #ifndef __USART1_H__ #define __USART1_H__ #include "stm32f10x.h" #include "stdio.h" void USART1_Init(uint32_t bound); #endif 将 #include "usart1.h" 添加到 FreeRTOSConfig.h 中 stm32f10x_it.c 中添加头文件，注释掉两个中断函数，并重新写滴答定时器的中断函数重写 SysTick_Handler 函数 void SysTick_Handler (void) { #if (INCLUDE_xTaskGetSchedulerState == 1) if(xTaskGetSchedulerState() != taskSCHEDULER_NOT_STARTED) { #endif xPortSysTickHandler(); #if (INCLUDE_xTaskGetSchedulerState == 1) } #endif } 修改main.c文件内容 #include "stm32f10x.h" #include "stdio.h" #include "string.h" #include "xdelay.h" #include "FreeRTOS.h" #include "task.h" #include "semphr.h" #include "queue.h" #include "timers.h" #include "event_groups.h" #include "led.h" #include "usart1.h" //初始任务用于创建其他任务,创建后自动删除 #define INIT_TASK_PRIO 1 / 任务优先级 / #define INIT_STK_SIZE 256 / 任务堆栈大小 / TaskHandle_t INITTask_Handler; / 任务句柄 / void init_task(void pvParameters); /* 任务函数 / //LED0灯闪烁 #define LED0_TASK_PRIO 2 / 任务优先级 / #define LED0_STK_SIZE 128 / 任务堆栈大小 / TaskHandle_t LED0Task_Handler; / 任务句柄 / void led0_task(void pvParameters); /* 任务函数 / //LED1灯闪烁 #define LED1_TASK_PRIO 3 / 任务优先级 / #define LED1_STK_SIZE 128 / 任务堆栈大小 / TaskHandle_t LED1Task_Handler; / 任务句柄 / void led1_task(void pvParameters); /* 任务函数 / int main(void) { NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4);//设置系统中断优先级分组4 xdelay_init(); //xdelay初始化 LED_Init(); //LED初始化 USART1_Init(115200); //USART1初始化 LED0_H; LED1_H; //初始任务 xTaskCreate((TaskFunction_t )init_task, //任务函数 (const char )"init_task", //任务名称 (uint16_t )INIT_STK_SIZE, //任务堆栈大小 (void* )NULL, //传递给任务函数的参数 (UBaseType_t )INIT_TASK_PRIO, //任务优先级 (TaskHandle_t* )&INITTask_Handler); //任务句柄 vTaskStartScheduler(); } //初始任务任务函数 void init_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(INITTask_Handler); //删除初始任务 taskEXIT_CRITICAL(); //退出临界区 } void led0_task(void pvParameters) { while(1) { LED0_L; delay_ms(500); LED0_H; delay_ms(500); printf("LED0 Testrn"); } } void led1_task(void pvParameters) { while(1) { LED1_L; delay_ms(500); LED1_H; delay_ms(500); printf("LED1 Testrn"); } } 编译，无错误，无警告，下载测试两个LED灯同时闪烁，同时串口打印正常。 FreeRTOS STM32F1移植成功。-^_^-

2021-11-26 10:24:54 评论举报汤赫禧