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STM32F10x SPL 集成 FreeRTOS
在整理 GCC Arm 工具链的Bluepill代码示例, 常用外设都差不多了, 接下来是 FreeRTOS, 网上查到的基本上都是基于旧版本的集成, STM32 SPL版本3.5.0, FreeRTOS版本9.x或者10.x, 不如自己用新版本集成一下. 顺便做个笔记.
转载请标明出处: https://blog.csdn.net/milton/p/16740075.html
软件版本
STM32F10x_StdPeriph_Driver V3.6.2
上一个版本V3.6.1发布于2012年, 因为HAL的存在, 都以为SPL不会再更新了, 但是没想到在时隔九年后, 2021年又发布了V3.6.2.
FreeRTOSv202112.00
这个版本也发布了好一阵了, 一直没见新的版本, LTS是202012.05, 比这个还早一年, 先用这个吧.
GCC Arm 11.2-2022.02
使用的 gcc-arm-11.2-2022.02-x86_64-arm-none-eabi, 次新的版本.
集成的要点
前提
已经有可以使用 GCC Arm 工具链编译的基于 SPL V3.6.2 的项目模板
需要复制的文件
从 https://www.freertos.org/下载 FreeRTOS 202112.00 , 文件比较大, 但是实际上需要的文件很少. 解开后到 FreeRTOS/Source 目录下, 复制以下的文件到项目目录下
- FreeRTOS/Source/include 整个目录, 这些是头文件
- FreeRTOS/Source 下的所有C文件
- FreeRTOS/Source/portable/GCC/ARM_CM3 目录, 这是针对 STM32F103 的适配文件
- FreeRTOS/Source/portable/MemMang 目录, 里面包含一些现成的内存管理实现
放到项目下, 目录结构是这样的
FreeRTOS
├── include
│?? ├── atomic.h
│?? ├── croutine.h
│?? ├── deprecated_definitions.h
│?? ├── event_groups.h
│?? ├── FreeRTOS.h
│?? ├── list.h
│?? ├── message_buffer.h
│?? ├── mpu_prototypes.h
│?? ├── mpu_wrappers.h
│?? ├── portable.h
│?? ├── projdefs.h
│?? ├── queue.h
│?? ├── semphr.h
│?? ├── stack_macros.h
│?? ├── StackMacros.h
│?? ├── stdint.readme
│?? ├── stream_buffer.h
│?? ├── task.h
│?? └── timers.h
├── portable
│?? ├── GCC
│?? │?? └── ARM_CM3
│?? │?? ├── port.c
│?? │?? └── portmacro.h
│?? └── MemMang
│?? ├── heap_1.c
│?? ├── heap_2.c
│?? ├── heap_3.c
│?? ├── heap_4.c
│?? └── heap_5.c
├── croutine.c
├── event_groups.c
├── list.c
├── queue.c
├── stream_buffer.c
├── tasks.c
└── timers.c
需要准备的文件: FreeRTOSConfig.h
可以直接使用 FreeRTOS/Demo/CORTEX_STM32F103_Keil/ 这个例子的 FreeRTOSConfig.h, 如果要避免编译中的warning, 需要加一行
#define configALLOW\_UNPRIVILEGED\_CRITICAL\_SECTIONS 0
里面几个可调节的项
- configMINIMAL_STACK_SIZE 最小栈尺寸, 默认为128, 需要占用的内存为 128 * 4 = 512 bytes
- configTOTAL_HEAP_SIZE 声明的堆尺寸, 默认的
( ( size_t ) ( 17 * 1024 ) )会恰好将STM32F103C8的20K内存用完
需要修改的代码: 中断处理
选项一: 替换 startup 中的中断处理函数
如果项目固定启用 FreeRTOS, 则直接在 startup 代码中修改, 对于代码中的函数名直接替换
- SVC_Handler -> vPortSVCHandler
- PendSV_Handler -> xPortPendSVHandler
- SysTick_Handler -> xPortSysTickHandler
选项二: 使用宏定义编译时替换
这个方式便于切换 FreeRTOS 和 Non-FreeRTOS 模式, 在 FreeRTOSConfig.h 中, 最后一个#endif之前添加以下代码就可以了
/* Use MACRO to replace the handlers without changing startup file */
#define vPortSVCHandler SVC\_Handler
#define xPortPendSVHandler PendSV\_Handler
#define xPortSysTickHandler SysTick\_Handler
测试代码
以上步骤就已经完成了 FreeRTOS 的集成, 可以使用以下代码检测结果. 对于 Bluepill 板载 LED PC13 的亮灯测试.
需要注意的是, 如果使用了 FreeRTOS, 就不要再调用 SysTick_Config() 方法, 会和 FreeRTOS 冲突.
#include
#include
#include
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "queue.h"
void vTaskFunction(void *pvParameters)
{
(void)(pvParameters); // Suppress "unused parameter" warning
while (1)
{
GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13);
vTaskDelay(500);
GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13);
vTaskDelay(500);
}
}
void LED\_Config(void)
{
// GPIO structure for port initialization
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
// enable clock on APB2
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
/* configure port PC13 for driving an LED
* Use GPIO\_Pin\_All if you want to drive the whole port
*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; // output push-pull mode
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // highest speed
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); // initialize port
}
int main(void)
{
BaseType_t xReturned;
/*
* Don't use Delay\_Init(), which conflict with FreeRTOS tick handling
*/
LED_Config();
xReturned = xTaskCreate(
vTaskFunction, // Task function point
"TaskLED", // Task name
configMINIMAL_STACK_SIZE, // Use the minimum stack size, each take 4 bytes(32bit)
NULL, // Parameters
2, // Priority
NULL); // Task handler
if (xReturned != pdPASS)
{
while (1);
}
/* Start the scheduler. */
vTaskStartScheduler();
/* Will only get here if there was not enough heap space to create the idle task. */
return 0;
}
参考
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