FreeRTOS在STM32F429上移植

準備工作

  1. FreeRTOS系統源碼
  2. 基礎工程，這里我們用跑馬燈實驗

1.在工程里面添加FreeRTOS源碼

在工程里面新建一個名為FreeROTS的文件夾
在這里插入圖片描述
將FreeRTOS源碼添加到這個文件夾里面
在這里插入圖片描述
protable里面只需留下Keil、MemMang、RVDS文件夾
在這里插入圖片描述

2、向工程分組中添加文件

在這里插入圖片描述
FreeRTOS_CORE的文件在FreeRTOS源碼的首目錄下，FreeRTOS_PORTABLE的port.c在RVDS文件夾下的ARM_CM4F中，heap_4.c在MenMang中，是內存管理方法

3、添加相應的頭文件路徑

在這里插入圖片描述

4、添加FreeRTOSConfig.h文件

放在include文件夾下，這個文件官方的例程有，是FreeRTOS的配置文件
在這里插入圖片描述
打開FreeRTOSConfig.h文件，修改下圖代碼為
在這里插入圖片描述

#if defined(__ICCARM__) || defined(__CC_ARM ) || defined (__GNUC__)#include <stdint.h>extern uint32_t SystemCoreClock;
#endif

在這里插入圖片描述

4、屏蔽port.c和stmf32f4xx_it.c重復定義的函數

void PendSV_Handler(void)void SysTick_Handler(void)void PPP_IRQHandler(void)

5、修改system文件

5.1 sys.h

SYSTEM_SUPPORT_OS修改成1

//0,不支持os
//1,支持os
#define SYSTEM_SUPPORT_OS		1		//定義系統文件夾是否支持OS
5.2 usart.c

修改成以下內容

#include "usart.h"
#include "delay.h"
// 	 
//如果使用os,則包括下面的頭文件即可.
#if SYSTEM_SUPPORT_OS
#include "FreeRTOS.h"      //os 使用	  
#endif//加入以下代碼,支持printf函數,而不需要選擇use MicroLIB	  
//#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)	
#if 1
#pragma import(__use_no_semihosting)             
//標準庫需要的支持函數                 
struct __FILE 
{ int handle; 
}; FILE __stdout;       
//定義_sys_exit()以避免使用半主機模式    
void _sys_exit(int x) 
{ x = x; 
} 
//重定義fputc函數 
int fputc(int ch, FILE *f)
{ 	while((USART1->SR&0X40)==0);//循環發送,直到發送完畢   USART1->DR = (u8) ch;      return ch;
}
#endif #if EN_USART1_RX   //如果使能了接收
//串口1中斷服務程序
//注意,讀取USARTx->SR能避免莫名其妙的錯誤   	
u8 USART_RX_BUF[USART_REC_LEN];     //接收緩沖,最大USART_REC_LEN個字節.
//接收狀態
//bit15，	接收完成標志
//bit14，	接收到0x0d
//bit13~0，	接收到的有效字節數目
u16 USART_RX_STA=0;       //接收狀態標記	u8 aRxBuffer[RXBUFFERSIZE];//HAL庫使用的串口接收緩沖
UART_HandleTypeDef UART1_Handler; //UART句柄//初始化IO 串口1 
//bound:波特率
void uart_init(u32 bound)
{	//UART 初始化設置UART1_Handler.Instance=USART1;					    //USART1UART1_Handler.Init.BaudRate=bound;				    //波特率UART1_Handler.Init.WordLength=UART_WORDLENGTH_8B;   //字長為8位數據格式UART1_Handler.Init.StopBits=UART_STOPBITS_1;	    //一個停止位UART1_Handler.Init.Parity=UART_PARITY_NONE;		    //無奇偶校驗位UART1_Handler.Init.HwFlowCtl=UART_HWCONTROL_NONE;   //無硬件流控UART1_Handler.Init.Mode=UART_MODE_TX_RX;		    //收發模式HAL_UART_Init(&UART1_Handler);					    //HAL_UART_Init()會使能UART1HAL_UART_Receive_IT(&UART1_Handler, (u8 *)aRxBuffer, RXBUFFERSIZE);//該函數會開啟接收中斷：標志位UART_IT_RXNE，并且設置接收緩沖以及接收緩沖接收最大數據量}//UART底層初始化，時鐘使能，引腳配置，中斷配置
//此函數會被HAL_UART_Init()調用
//huart:串口句柄void HAL_UART_MspInit(UART_HandleTypeDef *huart)
{//GPIO端口設置GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;if(huart->Instance==USART1)//如果是串口1，進行串口1 MSP初始化{__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();			//使能GPIOA時鐘__HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE();			//使能USART1時鐘GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_9;			//PA9GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_AF_PP;		//復用推挽輸出GPIO_Initure.Pull=GPIO_PULLUP;			//上拉GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_FAST;		//高速GPIO_Initure.Alternate=GPIO_AF7_USART1;	//復用為USART1HAL_GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_Initure);	   	//初始化PA9GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_10;			//PA10HAL_GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_Initure);	   	//初始化PA10#if EN_USART1_RXHAL_NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);				//使能USART1中斷通道HAL_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn,3,3);			//搶占優先級3，子優先級3
#endif	}}void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{if(huart->Instance==USART1)//如果是串口1{if((USART_RX_STA&0x8000)==0)//接收未完成{if(USART_RX_STA&0x4000)//接收到了0x0d{if(aRxBuffer[0]!=0x0a)USART_RX_STA=0;//接收錯誤,重新開始else USART_RX_STA|=0x8000;	//接收完成了 }else //還沒收到0X0D{	if(aRxBuffer[0]==0x0d)USART_RX_STA|=0x4000;else{USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3FFF]=aRxBuffer[0] ;USART_RX_STA++;if(USART_RX_STA>(USART_REC_LEN-1))USART_RX_STA=0;//接收數據錯誤,重新開始接收	  }		 }}}
}//串口1中斷服務程序
void USART1_IRQHandler(void)                	
{ u32 timeout=0;u32 maxDelay=0x1FFFF;HAL_UART_IRQHandler(&UART1_Handler);	//調用HAL庫中斷處理公用函數timeout=0;while (HAL_UART_GetState(&UART1_Handler) != HAL_UART_STATE_READY)//等待就緒{timeout++;超時處理if(timeout>maxDelay) break;		}timeout=0;while(HAL_UART_Receive_IT(&UART1_Handler, (u8 *)aRxBuffer, RXBUFFERSIZE) != HAL_OK)//一次處理完成之后，重新開啟中斷并設置RxXferCount為1{timeout++; //超時處理if(timeout>maxDelay) break;	}
} 
#endif	/*下面代碼我們直接把中斷控制邏輯寫在中斷服務函數內部。*/
/*//串口1中斷服務程序
void USART1_IRQHandler(void)                	
{ u8 Res;if((__HAL_UART_GET_FLAG(&UART1_Handler,UART_FLAG_RXNE)!=RESET))  //接收中斷(接收到的數據必須是0x0d 0x0a結尾){HAL_UART_Receive(&UART1_Handler,&Res,1,1000); 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;//接收錯誤,重新開始else USART_RX_STA|=0x8000;	//接收完成了 }else //還沒收到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;//接收數據錯誤,重新開始接收	  }		 }}   		 }HAL_UART_IRQHandler(&UART1_Handler);	
} 
#endif	
*/
5.3 delay.c

修改成以下內容

#include "delay.h"
#include "sys.h"
// 	 
//如果使用OS,則包括下面的頭文件即可.
#if SYSTEM_SUPPORT_OS
#include "FreeRTOS.h"					//FreeRTOS使用	 
#include "task.h"
#endifstatic u32 fac_us=0;							//us延時倍乘數#if SYSTEM_SUPPORT_OS		static u16 fac_ms=0;				        //ms延時倍乘數,在os下,代表每個節拍的ms數
#endifextern void xPortSysTickHandler(void);
//systick中斷服務函數,使用OS時用到
void SysTick_Handler(void)
{  if(xTaskGetSchedulerState()!=taskSCHEDULER_NOT_STARTED)//系統已經運行{xPortSysTickHandler();	}HAL_IncTick();
}//初始化延遲函數
//當使用ucos的時候,此函數會初始化ucos的時鐘節拍
//SYSTICK的時鐘固定為AHB時鐘
//SYSCLK:系統時鐘頻率
void delay_init(u8 SYSCLK)
{u32 reload;HAL_SYSTICK_CLKSourceConfig(SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK);//SysTick頻率為HCLKfac_us=SYSCLK;						    //不論是否使用OS,fac_us都需要使用reload=SYSCLK;					        //每秒鐘的計數次數 單位為K	   reload*=1000000/configTICK_RATE_HZ;		//根據configTICK_RATE_HZ設定溢出時間//reload為24位寄存器,最大值:16777216,在180M下,約合0.745s左右	fac_ms=1000/configTICK_RATE_HZ;			//代表OS可以延時的最少單位		SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_TICKINT_Msk;//開啟SYSTICK中斷SysTick->LOAD=reload; 					//每1/configTICK_RATE_HZ斷一次	SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //開啟SYSTICK
}								    //延時nus
//nus:要延時的us數.	
//nus:0~190887435(最大值即2^32/fac_us@fac_us=22.5)	    								   
void delay_us(u32 nus)
{		u32 ticks;u32 told,tnow,tcnt=0;u32 reload=SysTick->LOAD;				//LOAD的值	    	 ticks=nus*fac_us; 						//需要的節拍數 told=SysTick->VAL;        				//剛進入時的計數器值while(1){tnow=SysTick->VAL;	if(tnow!=told){	    if(tnow<told)tcnt+=told-tnow;	//這里注意一下SYSTICK是一個遞減的計數器就可以了.else tcnt+=reload-tnow+told;	    told=tnow;if(tcnt>=ticks)break;			//時間超過/等于要延遲的時間,則退出.}  };									    
}  //延時nms,會引起任務調度
//nms:要延時的ms數
//nms:0~65535
void delay_ms(u32 nms)
{	if(xTaskGetSchedulerState()!=taskSCHEDULER_NOT_STARTED)//系統已經運行{		if(nms>=fac_ms)						//延時的時間大于OS的最少時間周期 { vTaskDelay(nms/fac_ms);	 		//FreeRTOS延時}nms%=fac_ms;						//OS已經無法提供這么小的延時了,采用普通方式延時    }delay_us((u32)(nms*1000));				//普通方式延時
}//延時nms,不會引起任務調度
//nms:要延時的ms數
void delay_xms(u32 nms)
{u32 i;for(i=0;i<nms;i++) delay_us(1000);
}

編譯一下，如果沒有錯誤就可以了
在這里插入圖片描述

測試

main.c文件內容如下

#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"//任務優先級
#define START_TASK_PRIO		1
//任務堆棧大小	
#define START_STK_SIZE 		128  
//任務句柄
TaskHandle_t StartTask_Handler;
//任務函數
void start_task(void *pvParameters);//任務優先級
#define LED0_TASK_PRIO		2
//任務堆棧大小	
#define LED0_STK_SIZE 		50  
//任務句柄
TaskHandle_t LED0Task_Handler;
//任務函數
void led0_task(void *pvParameters);//任務優先級
#define LED1_TASK_PRIO		3
//任務堆棧大小	
#define LED1_STK_SIZE 		50  
//任務句柄
TaskHandle_t LED1Task_Handler;
//任務函數
void led1_task(void *pvParameters);//任務優先級
#define FLOAT_TASK_PRIO		4
//任務堆棧大小	
#define FLOAT_STK_SIZE 		128
//任務句柄
TaskHandle_t FLOATTask_Handler;
//任務函數
void float_task(void *pvParameters);int main(void)
{HAL_Init();                     //初始化HAL庫   Stm32_Clock_Init(360,25,2,8);   //設置時鐘,180Mhzdelay_init(180);                //初始化延時函數LED_Init();                     //初始化LED uart_init(115200);              //初始化串口//創建開始任務xTaskCreate((TaskFunction_t )start_task,            //任務函數(const char*    )"start_task",          //任務名稱(uint16_t       )START_STK_SIZE,        //任務堆棧大小(void*          )NULL,                  //傳遞給任務函數的參數(UBaseType_t    )START_TASK_PRIO,       //任務優先級(TaskHandle_t*  )&StartTask_Handler);   //任務句柄              vTaskStartScheduler();          //開啟任務調度
}//開始任務任務函數
void start_task(void *pvParameters)
{taskENTER_CRITICAL();           //進入臨界區//創建LED0任務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);   //創建LED1任務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);        //浮點測試任務xTaskCreate((TaskFunction_t )float_task,     (const char*    )"float_task",   (uint16_t       )FLOAT_STK_SIZE, (void*          )NULL, (UBaseType_t    )FLOAT_TASK_PRIO,(TaskHandle_t*  )&FLOATTask_Handler);  vTaskDelete(StartTask_Handler); //刪除開始任務taskEXIT_CRITICAL();            //退出臨界區
}//LED0任務函數 
void led0_task(void *pvParameters)
{while(1){LED0=~LED0;vTaskDelay(500);}
}   //LED1任務函數
void led1_task(void *pvParameters)
{while(1){LED1=0;vTaskDelay(200);LED1=1;vTaskDelay(800);}
}//浮點測試任務
void float_task(void *pvParameters)
{static float float_num=0.00;while(1){	float_num+=0.01f;printf("float_num的值為: %.4f\r\n",float_num);vTaskDelay(1000);}
}

編譯，將程序燒錄到開發板中，可以發現LED0、LED1閃爍，移植成功

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