FreeRTOS_01 | 系统移植

本篇文章主要介绍如何移植FreeRTOS到STM32单片机上，并创建任务实现LED闪烁（标准库）。
为什么嵌入式需要跑操作系统？
1.实时性强，程序中如果发生了延迟，能挂起当前任务执行其他任务，而不是整个程序在等待。
2.操作系统隔离了各个功能程序让它们的耦合程度降低，方便编写各个功能模块。
3.可读性和可移植性更好，每个任务的优先级和执行周期还有功能模块都是可以预知的。

至于为什么选择FreeRTOS而不选择资料更多的UCOS和国内开发的RT-Thread，主要还是工作中使用的是FreeRTOS。

FreeRTOS的介绍

相关资料

FreeRTOS 官网及手册在线版
到官网下载现在最新的10.4.1版本的软件包

FreeRTOS特点

1. 支持抢占式调度，合作式调度和时间片调度。
2. SafeRTOS 作为 FreeRTOS 的衍生品大大提高了 FreeRTOS 在代码完整性方面的信心。
3. 用于低功耗的 Tickless 模式。
4. 支持 35 种系统架构。
5. FreeRTOS-MPU 支持 M3/M4/M7 内核的 MPU（内存保护单元）。
6. 设计的简单易用，典型的内核使用大小在 4k-9k。
7. 移植非常简单，代码主要用 C 编写。
8. 同时支持合作式和抢占式任务。
9. 支持消息队列、 二值信号量、 计数信号量、 递归信号量和互斥信号量，可用于任务与任务间的消息传递和同步， 任务与中断间的消息传递和同步。
10. 优先级继承方式的互斥信号量。
11. 高效的软件定时器。
12. 强大的跟踪执行函数。
13. 堆栈溢出检查。
14. 提供丰富的，配置好的工程例子。
15. 提供论坛技术支持， 有可选的商业支持和许可版本。
16. 任务的数量不限。
17. 任务优先级数量不限。
18. 多个任务可以分配相同优先级， 即支持时间片调度。
19. 免费的开发工具。
20. 免费的嵌入式软件源码。
21. 免版权费。

FreeRTOS移植

复制标准库的代码并增加一个名为FreeRTOS的文件用于添加FreeRTOS源码

将源码文件、FreeRTOS配置文件、内存管理方式文件与硬件相关接口文件添加到MDK的工程项目中并添加头文件路径
FreeRTOSConfig.h配置文件的路径在\FreeRTOS\Demo\CORTEX_M4F_STM32F407ZG-SK
heap_4.c 文件路径：\FreeRTOS\Source\portable\MemMang
port.c 和 portmacro.h 文件的路径：\FreeRTOS\Source\portable\RVDS\ARM_CM4F
这两个是M4硬件相关接口代码

编译报错\FreeRTOS\portable\RVDS\ARM_CM4F\port.c(732): error: #20: identifier "SystemCoreClock" is undefined
填加MDK的编译器编译器预定义宏

接着又报未定义的错误

这是因为在FreeRTOSConfig.h中开启了这些钩子函数，但是没有定义这些钩子函数导致的。我们在FreeRTOSConfig.h中关闭使用这些钩子函数的宏就行了，这里将宏configUSE_IDLE_HOOK、configUSE_TICK_HOOK、configUSE_MALLOC_FAILED_HOOK和configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW定义为0。

最后编译成功

效果测试

添加任务创建代码

#include "includes.h"
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"


void vTaskLed(void * pvParameters)
{
    while(1)
    {
       LED1_ON;
       vTaskDelay(1000);
       LED1_OFF;
       vTaskDelay(1000);
    }
}

int main(void)
{
	/* LED初始化 */
	LED_Init();
	/* 创建任务 */
	xTaskCreate(vTaskLed,"Task Led",512,NULL,1,NULL);
	/* 启动调度， 开始执行任务 */
	vTaskStartScheduler();
	while(1);
}

LED1开始闪烁

总结

使用实时操作系统能一定程度上，提高实时性，不像裸机系统，一个while死循环顺序执行程序，并加点中断去执行其他功能，如果程序中有模块发生了延迟，其他模块都要等待这个延迟（除了中断）；因每个任务的功能较为明确，也大大增加了可移植性。对于系统逻辑结构复杂，功能模块较多的情况下建议使用实时操作系统。

代码已全部上传到gitee

标签：01,优先级,FreeRTOS,代码,信号量,任务,移植
来源： https://www.cnblogs.com/zhanxiaohong0303/p/2022_08_13.html