一、Freertos
首先附上移植包,里面包含了文章的完整工程以及FreeRTOS官方资料及源码
点击下载:链接
1、前后台系统
早期嵌入式开发没有嵌入式操作系统概念,直接操作裸机,直接在逻辑上写程序,比如51单片机没有操作系统的概念。通常把程序分为前台系统和后台系统。 签单的小系统通常是前后台系统。这样的程序包括一个死循环和若干个中断服务程序:应用程序是一个无限循环,循环中调用API库函数完成作需的操作,大循环叫做后台系统。中断服务程序用于处理系统的异步事件,也就是前台系统。前台是中断级,后台是任务级。 RTOS全称为:Real time OS ,就是实时操作系统,强调的是:实时性。实时操作系统又分为软实时和硬实时。硬实时要求在规定的时间内必须完成操作,硬实时不允许超时,软实时里面处理过程超时的后果就没有那么严格。在实时操作系统种,我们可以把要实现的功能划分为多个任务,每个任务负责实现其中的一部分,每个任务都是一个很简单的程序,通常是一个死循环。
RTOS操作系统: Freertos, UCOS,RTX,RT-THread,DJYOS等 RTOS操作系统的核心内容在于: 实时内核。
2、可剥夺型内核
RTOS的内核负责管理所有的任务,内核决定了运行哪个任务,何时停止当前任务切换到其他任务,这个是内核的多任务管理能力。多任务管理给人的感觉就是芯片有多个CPU,多任务管理实现了CPU资源的最大化利用,多任务管理有助于实现程序的模块化开发,能够实现复杂的实时利用。 可剥夺型内核顾名思义就是可以剥夺其他任务的CPU使用权,他总是运行就绪任务中优先级最高的任务。
3、Freertos系统简介
Freertos是一个可剪裁,可剥夺型的多任务内核,而且没有任务数限制。Freertos提供了实时操作系统所需的所有功能,包括资源管理、同步、任务通信等。 Freertos是用C和汇编来写的,其中绝大部分都是用C语言编写的,只有极少数的与处理器密切相关的部分代码才是用汇编写的,Freertos结构简洁,可读性很强!最主要的是非常适合初次接触嵌入式实时操作系统开发者。
为什么要学习Freertos?
1.因为FreeRTOS开源
2.FreeRTOS免费
3.FreeRTOS是很多第三方组件钦定的系统
内核源码下载—> www.freertos.org
二、FreeRTOS移植
1.在基础工程种新建Freertos文件夹,并且将源码添加到这个文件夹中。
将官方文件中FreeRTOS的source复制 粘贴到我们模板工程的FreeRTOS文件夹中
2.在poertable文件夹中保留keil 、MemMang 、和 RVDS,其他删除
在poertable文件夹中保留这三个其他删除 如图
3.在基础工程中新建分组 FreeRTOS_CODE 和 FreeRTOS_PORTTABLE,并且添加.c文件添加头文件.h路径。
建立FreeRTOS_CODE 和 FreeRTOS_PORTTABLE两个分组 FreeRTOS_CODE分组里添加除了stream_buffer.c的剩下六个文件
FreeRTOS_PORTTABLE分组里添加heap4.c的内存管理方式和我们单片机的m3内核 总的添加文件如下图 添加FreeRTOS_CODE里文件的头文件 FreeRTOS_PORTTABLE的头文件
4.从demo中复制FreeRTOSConfig.h文件
粘贴到我们工程的include文件夹里
5.移植SYSTEM文件,里面包括sys.c usart.c delay.c
添加它们的头文件 进入stm32f10x_it.c把这些函数屏蔽 再进入到FreeRTOS.h文件把如图宏定义0改成1 添加LED的c文件和头文件以及配置头文件路径
三、FreeRTOS移植验证
复制main.c中内容 并且运行测试。可看到LED灯闪烁,可以更改引脚配置等实现其他功能
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#define START_TASK_PRIO 1
#define START_STK_SIZE 128
TaskHandle_t StartTask_Handler;
void start_task(void *pvParameters);
#define LED0_TASK_PRIO 2
#define LED0_STK_SIZE 50
TaskHandle_t LED0Task_Handler;
void led0_task(void *pvParameters);
#define LED1_TASK_PRIO 3
#define LED1_STK_SIZE 50
TaskHandle_t LED1Task_Handler;
void led1_task(void *pvParameters);
int main(void)
{
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4);
delay_init();
uart_init(115200);
LED_Init();
xTaskCreate((TaskFunction_t )start_task,
(const char* )"start_task",
(uint16_t )START_STK_SIZE,
(void* )NULL,
(UBaseType_t )START_TASK_PRIO,
(TaskHandle_t* )&StartTask_Handler);
vTaskStartScheduler();
}
void start_task(void *pvParameters)
{
taskENTER_CRITICAL();
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);
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);
taskEXIT_CRITICAL();
}
void led0_task(void *pvParameters)
{
while(1)
{
LED0=~LED0;
vTaskDelay(500);
}
}
void led1_task(void *pvParameters)
{
while(1)
{
LED1=0;
vTaskDelay(200);
LED1=1;
vTaskDelay(800);
}
}
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