[嵌入式]stm32 移植 FreeRTOS

1. 建立裸机工程

在移植 freeRTOS 之前需要创建一个 stm32f103 的 keil5 裸机工程。所谓裸机工程就是包含 stm32f103 单片机的启动文件，外设驱动固件库的文件集合，也可以说是支持裸机开发的一个单片机运行环境。通过这样的一个工程即可进行 stm32 单片机的驱动开发。同时对于 freeRTOS 移植也需要一个这样的工程环境，换而言之 freeRTOS 的移植和配置需要用到裸机工程中的文件。

2. 移植相关文件版本

freeRTOS 使用 9.00 版本（这篇文章同样适用 FreeRTOSv10.00版本），可以通过 github 官网搜索进行下载，或通过我的 github 链接 https://github.com/zhbi98/FreeRTOSv9.0.0 下载，下载后将得到一个 FreeRTOSv9.0.0-master.zip 这样的压缩包，该压缩包即为 freeRTOS 源码文件。
stm32 具体型号为 stm32f103vet6（当然如果使用 stm32f4xx系列的移植，本文章移植方法也是适用的，只是一些文件选择不同，下面将会说到如果是 stm32f4xx 如何选择）。

3. 完整 freeRTOS 文件概览

**FreeRTOS：**该文件夹存放 freertos 的源码（Source 文件夹），移植参考工程（Demo 文件夹），许可证（License 文件夹）。注意：该路径下的源码（Source 文件夹），和移植参考工程（Demo 文件夹）即为移植需要使用的。
**FreeRTOS-Plus：**该文件夹存放其他相关应用组件，比如网络等，如果不开发网络相关的设备一般不使用。

源码相关文件（Source 文件夹），这里就包含了 freeRTOS 的所有 C 语言源码文件了，所以可以知道 freeRTOS 整体的源码并不多，如下图。

4. 删除源码包中不需要使用的文件

FreeRTOS-Plus 文件夹： 该文件夹为网络相关组件和网络相关使用参考，如果不使用网络那么可以直接将这个文件夹删除。
网页 HTML 文件： 一般不使用源码包中凡是 HTML 文件均可直接删除。
License 文件夹： 不需要的话可以直接删除。
Demo 文件夹： 这里留下所使用的 STM32F103 单片机的移植参考，其余非自己使用单片机型号的移植参考直接删除。

5. 移植 freeRTOS 文件

5.1. 需要使用的 C (源文件)文件

路径：FreeRTOS\Source\ 中的 croutine.c，list.c，queue.c，timer.c，tasks.c 。
路径：FreeRTOS\Source\portable\RVDS\ARM_CM3\ 中的 port.c（如果是 stm32f4则选择 ARM_CM4\ 中的 port.c）。
路径：FreeRTOS\Source\portable\MemMang\ 中的 heap_2.c

以上这些文件需要添加到 keil 中，也就是前面提到的裸机工程中，在裸机 keil 工程中新建一个 FreeRTOS 文件夹将上面的文件添加到该文件夹中。

5.2. 需要使用的 H (头文件)文件

路径：FreeRTOS\Source\include\ 中的所有 .h 文件。
路径：FreeRTOS\Source\portable\RVDS\ARM_CM3\ 中的 portmacro.h 文件（如果是 stm32f4则选择 ARM_CM4\ 中的 portmacro.h）。
路径：FreeRTOS\Demo\CORTEX_STM32F103_Keil\ 中的 FreeRTOSConfig.h 文件（如果是 stm32f4则选择 STM32F4xx_Keil 中的 FreeRTOSConfig.h）。

以上这些头文件所在的路径同样需要导入 keil 中。

6. 修改文件

6.1. 修改 stm32 启动文件 startup_stm32f10x_hd.s

以下的修改是为了将 freeRTOS 的三个中断函数导入到 stm32 的汇编启动文件中。

以下修改是为了将上面导入的 freeRTOS 中断函数替换 stm32 本身的中断函数。

第二种办法是不将 freeRTOS 的三个中断函数导入到 stm32 的汇编启动文件中进行替换，而是通过在 freeRTOS 配置文件 FreeRTOSConfig.h 中将这三个函数使用宏定义直接替换，这个操作比较简便。

修改 stm32 堆栈的大小

6.2. 修改 freeRTOS 配置文件 FreeRTOSConfig.h

在这里配置 stm32 单片机的系统时钟，这里配置为 72MHz，配置系统调度时间片，这里设置为 1000Hz 即 1ms 的时间片。

通过以上的修改就移植完成了。

6.3. 验证任务调度

#include "stm32f10x.h"

#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "queue.h"
#include "croutine.h"
#include "semphr.h"

// Lowest priority 0
#define TASK1_PRIORITY 1
#define TASK1_STACK_SIZE 512

#define TASK2_PRIORITY 2
#define TASK2_STACK_SIZE 512

TaskHandle_t task1_handler;
TaskHandle_t task2_handler;

static void task1(void * pvParameters)
{
    for (;;) {
        printf("%s\n", "task1");
        vTaskDelay(1000);
    }
}

static void task2(void * pvParameters)
{
    for (;;) {
        printf("%s\n", "task2");
        vTaskDelay(1000);
    }
}

static unsigned char task_init()
{
    BaseType_t status = pdPASS;

    status = xTaskCreate(task1,
            "task1",
            TASK1_STACK_SIZE,
            NULL,
            TASK1_PRIORITY,
            &task1_handler);

    status = xTaskCreate(task2,
            "task2",
            TASK2_STACK_SIZE,
            NULL,
            TASK2_PRIORITY,
            &task2_handler);

    return status;
}

int main()
{
    if (task_init() == pdPASS)
        vTaskStartScheduler();

    for (;;) {

    }
    return 0;
}