FreeRTOS在STM32F429上移植

准备工作

  1. FreeRTOS系统源码
  2. 基础工程，这里我们用跑马灯实验

1.在工程里面添加FreeRTOS源码

在工程里面新建一个名为FreeROTS的文件夹
在这里插入图片描述
将FreeRTOS源码添加到这个文件夹里面
在这里插入图片描述
protable里面只需留下Keil、MemMang、RVDS文件夹
在这里插入图片描述

2、向工程分组中添加文件

在这里插入图片描述
FreeRTOS_CORE的文件在FreeRTOS源码的首目录下，FreeRTOS_PORTABLE的port.c在RVDS文件夹下的ARM_CM4F中，heap_4.c在MenMang中，是内存管理方法

3、添加相应的头文件路径

在这里插入图片描述

4、添加FreeRTOSConfig.h文件

放在include文件夹下，这个文件官方的例程有，是FreeRTOS的配置文件
在这里插入图片描述
打开FreeRTOSConfig.h文件，修改下图代码为
在这里插入图片描述

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

在这里插入图片描述

4、屏蔽port.c和stmf32f4xx_it.c重复定义的函数

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		//定义系统文件夹是否支持OS
5.2 usart.c

修改成以下内容

#include "usart.h"
#include "delay.h"
// 	 
//如果使用os,则包括下面的头文件即可.
#if SYSTEM_SUPPORT_OS
#include "FreeRTOS.h"      //os 使用	  
#endif//加入以下代码,支持printf函数,而不需要选择use MicroLIB	  
//#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)	
#if 1
#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    
void _sys_exit(int x) 
{ x = x; 
} 
//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;
}
#endif #if EN_USART1_RX   //如果使能了接收
//串口1中断服务程序
//注意,读取USARTx->SR能避免莫名其妙的错误   	
u8 USART_RX_BUF[USART_REC_LEN];     //接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.
//接收状态
//bit15，	接收完成标志
//bit14，	接收到0x0d
//bit13~0，	接收到的有效字节数目
u16 USART_RX_STA=0;       //接收状态标记	u8 aRxBuffer[RXBUFFERSIZE];//HAL库使用的串口接收缓冲
UART_HandleTypeDef UART1_Handler; //UART句柄//初始化IO 串口1 
//bound:波特率
void uart_init(u32 bound)
{	//UART 初始化设置UART1_Handler.Instance=USART1;					    //USART1UART1_Handler.Init.BaudRate=bound;				    //波特率UART1_Handler.Init.WordLength=UART_WORDLENGTH_8B;   //字长为8位数据格式UART1_Handler.Init.StopBits=UART_STOPBITS_1;	    //一个停止位UART1_Handler.Init.Parity=UART_PARITY_NONE;		    //无奇偶校验位UART1_Handler.Init.HwFlowCtl=UART_HWCONTROL_NONE;   //无硬件流控UART1_Handler.Init.Mode=UART_MODE_TX_RX;		    //收发模式HAL_UART_Init(&UART1_Handler);					    //HAL_UART_Init()会使能UART1HAL_UART_Receive_IT(&UART1_Handler, (u8 *)aRxBuffer, RXBUFFERSIZE);//该函数会开启接收中断：标志位UART_IT_RXNE，并且设置接收缓冲以及接收缓冲接收最大数据量}//UART底层初始化，时钟使能，引脚配置，中断配置
//此函数会被HAL_UART_Init()调用
//huart:串口句柄void HAL_UART_MspInit(UART_HandleTypeDef *huart)
{//GPIO端口设置GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;if(huart->Instance==USART1)//如果是串口1，进行串口1 MSP初始化{__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();			//使能GPIOA时钟__HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE();			//使能USART1时钟GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_9;			//PA9GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_AF_PP;		//复用推挽输出GPIO_Initure.Pull=GPIO_PULLUP;			//上拉GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_FAST;		//高速GPIO_Initure.Alternate=GPIO_AF7_USART1;	//复用为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中断通道HAL_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn,3,3);			//抢占优先级3，子优先级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;//接收错误,重新开始else USART_RX_STA|=0x8000;	//接收完成了 }else //还没收到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;//接收数据错误,重新开始接收	  }		 }}}
}//串口1中断服务程序
void USART1_IRQHandler(void)                	
{ u32 timeout=0;u32 maxDelay=0x1FFFF;HAL_UART_IRQHandler(&UART1_Handler);	//调用HAL库中断处理公用函数timeout=0;while (HAL_UART_GetState(&UART1_Handler) != HAL_UART_STATE_READY)//等待就绪{timeout++;超时处理if(timeout>maxDelay) break;		}timeout=0;while(HAL_UART_Receive_IT(&UART1_Handler, (u8 *)aRxBuffer, RXBUFFERSIZE) != HAL_OK)//一次处理完成之后，重新开启中断并设置RxXferCount为1{timeout++; //超时处理if(timeout>maxDelay) break;	}
} 
#endif	/*下面代码我们直接把中断控制逻辑写在中断服务函数内部。*/
/*//串口1中断服务程序
void USART1_IRQHandler(void)                	
{ u8 Res;if((__HAL_UART_GET_FLAG(&UART1_Handler,UART_FLAG_RXNE)!=RESET))  //接收中断(接收到的数据必须是0x0d 0x0a结尾){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	  }		 }}   		 }HAL_UART_IRQHandler(&UART1_Handler);	
} 
#endif	
*/
5.3 delay.c

修改成以下内容

#include "delay.h"
#include "sys.h"
// 	 
//如果使用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"
#endifstatic u32 fac_us=0;							//us延时倍乘数#if SYSTEM_SUPPORT_OS		static u16 fac_ms=0;				        //ms延时倍乘数,在os下,代表每个节拍的ms数
#endifextern void xPortSysTickHandler(void);
//systick中断服务函数,使用OS时用到
void SysTick_Handler(void)
{  if(xTaskGetSchedulerState()!=taskSCHEDULER_NOT_STARTED)//系统已经运行{xPortSysTickHandler();	}HAL_IncTick();
}//初始化延迟函数
//当使用ucos的时候,此函数会初始化ucos的时钟节拍
//SYSTICK的时钟固定为AHB时钟
//SYSCLK:系统时钟频率
void delay_init(u8 SYSCLK)
{u32 reload;HAL_SYSTICK_CLKSourceConfig(SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK);//SysTick频率为HCLKfac_us=SYSCLK;						    //不论是否使用OS,fac_us都需要使用reload=SYSCLK;					        //每秒钟的计数次数 单位为K	   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180M下,约合0.745s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断一次	SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //开启SYSTICK
}								    //延时nus
//nus:要延时的us数.	
//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,会引起任务调度
//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);
}

编译一下，如果没有错误就可以了
在这里插入图片描述

测试

main.c文件内容如下

#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"//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  
//任务句柄
TaskHandle_t LED1Task_Handler;
//任务函数
void led1_task(void *pvParameters);//任务优先级
#define FLOAT_TASK_PRIO		4
//任务堆栈大小	
#define FLOAT_STK_SIZE 		128
//任务句柄
TaskHandle_t FLOATTask_Handler;
//任务函数
void float_task(void *pvParameters);int main(void)
{HAL_Init();                     //初始化HAL库   Stm32_Clock_Init(360,25,2,8);   //设置时钟,180Mhzdelay_init(180);                //初始化延时函数LED_Init();                     //初始化LED uart_init(115200);              //初始化串口//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
}//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);        //浮点测试任务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); //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);}
}//浮点测试任务
void float_task(void *pvParameters)
{static float float_num=0.00;while(1){	float_num+=0.01f;printf("float_num的值为: %.4f\r\n",float_num);vTaskDelay(1000);}
}

编译，将程序烧录到开发板中，可以发现LED0、LED1闪烁，移植成功

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