STM32系列单片机标准库移植FreeRTOS V10.4.6详解

news/2024/10/30 9:24:36/

  文中所用到的资料下载地址 https://download.csdn.net/download/qq_20222919/87370679

  最近看正点原子新录制了手把手教你学FreeRTOS的视频教程，看了一下教程发现视频里面讲的是使用HAL移植 FreeRTOS V10.4.6 版本，以前的标准库移植的是FreeRTOS V9.0 版本。而自己平时写代码使用的都是标准库，就想着能不能把FreeRTOS V10.4.6 版移植到标准库中去。
  为了移植简单，直接下载正点原子的代码在上面修改。实现思路为，下载一个标准库函数的FreeRTOS V9.0版的程序，然后在下载一个HAL库函数的FreeRTOS V10.4.6 版的程序，然后将HAL库函数中FreeRTOS 相关代码直接拷贝到标准库函数中替换FreeRTOS相关代码。

准备资料

  首先去正点原子网站上下载源码，下载mini开发板和战舰开发板的资料。

在这里插入图片描述

  mini开发板里面有标准库函数的FreeRTOS代码，战舰开发板里面有HAL库函数的FreeRTOS代码。

  下载mini开发板资料，在mini开发板中找到扩展程序，在里面打开FreeRTOS例程，复制第一个程序到桌面。

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

  将文件夹重命名为FreeRTOS_demo

在这里插入图片描述

  随便打开一个FreeRTOS相关的文件，可以看到这个FreeRTOS的版本为V9.0

在这里插入图片描述

  下载战舰开发板资料，在战舰开发板中找到扩展程序，在里面打开FreeRTOS例程，一会要用到这些程序里面FreeRTOS相关代码。

在这里插入图片描述

  随便打开一个FreeRTOS相关的文件，可以看到这个FreeRTOS的版本为V10.4.6

在这里插入图片描述

开始移植

删除main函数中无用代码

  准备工作已经完成了，下面开始移植。打开桌面上FreeRTOS_demo工程。

在这里插入图片描述

  编译工程，确保工程文件的正确，接下来删除main文件中和FreeRTOS相关的代码和头文件。
  删除前代码如下：

#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
/************************************************ALIENTEK Mini STM32F103开发板 FreeRTOS实验2-1FreeRTOS移植实验-库函数版本技术支持：www.openedv.com淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 关注微信公众平台微信号："正点原子"，免费获取STM32资料。广州市星翼电子科技有限公司  作者：正点原子 @ALIENTEK
************************************************///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);int main(void)
{NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4);//设置系统中断优先级分组4	 	 delay_init();	    				//延时函数初始化	  uart_init(115200);					//初始化串口LED_Init();		  					//初始化LED//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);         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);}
}

  删除后代码如下：

#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "sys.h"
/************************************************ALIENTEK Mini STM32F103开发板 FreeRTOS实验2-1FreeRTOS移植实验-库函数版本技术支持：www.openedv.com淘宝店铺：http://eboard.taobao.com 关注微信公众平台微信号："正点原子"，免费获取STM32资料。广州市星翼电子科技有限公司  作者：正点原子 @ALIENTEK
************************************************/
int main(void)
{NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4);//设置系统中断优先级分组4	 	 delay_init();	    				//延时函数初始化	  LED_Init();		  					//初始化LED
}

  再次编译工程，确保代码没有错误。

在这里插入图片描述

替换FreeRTOS文件

  接下来替换FreeRTOS相关文件。将FreeRTOS_demo工程中FreeRTOS文件夹中的所有文件全部删除。

在这里插入图片描述

  删除FreeRTOS V9.0 所有文件

在这里插入图片描述

  接下来打开战舰资料中的FreeRTOS例程。文件目录为：【正点原子】战舰STM32F103开发板V4 资料盘(A盘)\4，程序源码\3，扩展例程\2，FreeRTOS例程\FreeRTOS实验例程2 FreeRTOS移植实验\Middlewares\FreeRTOS

请添加图片描述

  打开FreeRTOS这个文件夹，将里面所有的文件复制到FreeRTOS_demo工程中FreeRTOS文件夹中。

在这里插入图片描述

复制初始化和配置文件

  接下来将 战舰STM32F103开发板V4 资料盘(A盘)\4，程序源码\3，扩展例程\2，FreeRTOS例程\FreeRTOS实验例程2 FreeRTOS移植实验\User 文件夹中freertos_demo.c、freertos_demo.h、FreeRTOSConfig.h 这三个文件复制到 FreeRTOS_demo这个工程的USER文件夹中。

在这里插入图片描述

修改代码

  打开 FreeRTOS_demo工程，可以看到此时FreeRTOS的版本已经成功替换为 V10.4.6版本了。

在这里插入图片描述
  将freertos_demo.c文件添加到USER文件夹中

在这里插入图片描述

  在main函数中添加 freertos_demo.h头文件，在初始化代码中添加freertos_demo();函数。

在这里插入图片描述

调试编译工程

  将工程文件全部编译，此时工程里面出现了好多错误。

在这里插入图片描述

  双击错误提示，跳转到代码中。

在这里插入图片描述

  这里主要是头文件的路径错误，将sys.h 和 usart.h前面的路径删除掉，再次编译。

在这里插入图片描述

  此时编译错误减少了，但是还有一个led.h的路径错误。双击错误提示，跳转到文件中。

在这里插入图片描述

  这个freertos_demo.c文件中是FreeRTOS任务相关的代码，正点原子的示例中用到了液晶屏和LED灯，在这里删除液晶屏相关代码，只保留LED灯相关代码。同时要修改LED头文件路径。

在这里插入图片描述

  删除文件中LCD相关的代码

在这里插入图片描述

  修改LED相关代码，修改后代码如下:

#include "freertos_demo.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"/*FreeRTOS*********************************************************************************************/
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"/******************************************************************************************************/
/*FreeRTOS配置*//* START_TASK 任务 配置* 包括: 任务句柄 任务优先级 堆栈大小 创建任务*/
#define START_TASK_PRIO 1                   /* 任务优先级 */
#define START_STK_SIZE  128                 /* 任务堆栈大小 */
TaskHandle_t            StartTask_Handler;  /* 任务句柄 */
void start_task(void *pvParameters);        /* 任务函数 *//* TASK1 任务 配置* 包括: 任务句柄 任务优先级 堆栈大小 创建任务*/
#define TASK1_PRIO      2                   /* 任务优先级 */
#define TASK1_STK_SIZE  128                 /* 任务堆栈大小 */
TaskHandle_t            Task1Task_Handler;  /* 任务句柄 */
void task1(void *pvParameters);             /* 任务函数 *//* TASK2 任务 配置* 包括: 任务句柄 任务优先级 堆栈大小 创建任务*/
#define TASK2_PRIO      3                   /* 任务优先级 */
#define TASK2_STK_SIZE  128                 /* 任务堆栈大小 */
TaskHandle_t            Task2Task_Handler;  /* 任务句柄 */
void task2(void *pvParameters);             /* 任务函数 *//******************************************************************************************************//*** @brief       FreeRTOS例程入口函数* @param       无* @retval      无*/
void freertos_demo(void)
{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,                  /* 传入给任务函数的参数 */(UBaseType_t    )START_TASK_PRIO,       /* 任务优先级 */(TaskHandle_t*  )&StartTask_Handler);   /* 任务句柄 */vTaskStartScheduler();
}/*** @brief       start_task* @param       pvParameters : 传入参数(未用到)* @retval      无*/
void start_task(void *pvParameters)
{taskENTER_CRITICAL();           /* 进入临界区 *//* 创建任务1 */xTaskCreate((TaskFunction_t )task1,(const char*    )"task1",(uint16_t       )TASK1_STK_SIZE,(void*          )NULL,(UBaseType_t    )TASK1_PRIO,(TaskHandle_t*  )&Task1Task_Handler);/* 创建任务2 */xTaskCreate((TaskFunction_t )task2,(const char*    )"task2",(uint16_t       )TASK2_STK_SIZE,(void*          )NULL,(UBaseType_t    )TASK2_PRIO,(TaskHandle_t*  )&Task2Task_Handler);vTaskDelete(StartTask_Handler); /* 删除开始任务 */taskEXIT_CRITICAL();            /* 退出临界区 */
}/*** @brief       task1* @param       pvParameters : 传入参数(未用到)* @retval      无*/
void task1(void *pvParameters)
{while(1){        LED0=!LED0;                                                  /* LED0闪烁 */vTaskDelay(100);                                               /* 延时1000ticks */}
}/*** @brief       task2* @param       pvParameters : 传入参数(未用到)* @retval      无*/
void task2(void *pvParameters)
{while(1){LED1=!LED1;vTaskDelay(200);                           /* 延时1000ticks */}
}

  修改完成后再次编译工程，这时还有一个错误。

在这里插入图片描述

  双击错误提示，定位到代码中。

在这里插入图片描述

  错误提示声明语句不能出现在可执行语句之后。将这行代码移动到函数开始位置处。再次编译工程。

在这里插入图片描述

  这时候工程0错误，0警告。

下载验证

  在工程中可以看到正点原子的这个芯片用的是103RC系列的芯片，LED口为PA8和PD2口，如果自己有板子的话就可以下载程序验证了。

在这里插入图片描述

  电路板运行效果

请添加图片描述

  示波器测量LED波形。

请添加图片描述

  通过示波器波形可以看出，一个LED100ms闪烁一次，一个LED200ms闪烁一次。和代码中设置的一样，说明程序功能正常。FreeRTOS的移植已经成功了。

将工程移植到其他型号MCU上

  这个工程用只能用到STM32F103RC系列的MCU上，但是我们自己不一定都用的是这个系类的MCU，如果我们用的是其他系列的MCU,那么此时还需要将次工程移植到我们自己的MCU上去。

  下面就将这个工程移植到STM32F103C8T6芯片上去，首先将刚才的工程复制一份，并重命名。

在这里插入图片描述

  将工程重命名为 FreeRTOS_demo_103C8T6，打开工程。

修改单片机型号

  单击魔术棒按钮，选择Device选项，将单片机型号选为STM32F103C8

在这里插入图片描述

修改单片机类型

  由于STM32F103C8系列MCU是中等容量单片机，而工程默认的STM32F103RC系列MCU是大容量单片机，这里要在C/C++ 选项中将单片机宏定义的类型修改为STM32F10X_MD

在这里插入图片描述

修改下载文件

  选择debug选项，单击setting按钮，打开Flash Download 选项，选择这个512K的下载文件，然后单击Remove按钮，将默认的这个下载文件删除掉。

在这里插入图片描述

  单击Add按钮，添加新的下载文件。

在这里插入图片描述

  选择第一个128K的这个文件，然后单击下面Add按钮。

在这里插入图片描述

  此时新的下载文件就添加进来了，单击最下面的确定按钮。

在这里插入图片描述

  接着单击下面的OK按钮，保存设置。

在这里插入图片描述

替换启动文件

  在工程中CORE文件夹中的 startup_stm32f10x_hd.s 文件上单击鼠标右键，选择第二个删除当前文件。这个启动文件是大容量单片机的启动文件，需要将它替换为中等容量单片机的启动文件。

在这里插入图片描述

  在弹出的对话框中选择是

在这里插入图片描述

  在CORE文件夹上单击鼠标右键选择第三个选项，添加存在的文件到CORE分组中。

在这里插入图片描述

  打开当前项目中的CORE文件夹。

在这里插入图片描述

  选择文件夹中的 startup_stm32f10x_md.s文件，然后单击Add按钮，然后关闭窗口。

在这里插入图片描述
  此时启动文件就替换完成了。

在这里插入图片描述

编译下载

  编译工程

在这里插入图片描述

  没有错误和警告，但是此时还不能直接下载，因为这个项目的的LED的端口是PA8和PD2，而STM32F103C8T6这个MCU没有PD2端口，所以还需要修改LED文件。

在这里插入图片描述

  将LED端口初始化代码中的PD2端口修改为PC13，同时将时钟初始的PD口改为PC口。

在这里插入图片描述

  修改led.h头文件中的宏定义

在这里插入图片描述

  将头文件中的LED1修改为PC13，然后编译下载代码。
  电路板运行效果

请添加图片描述

  示波器测量LED波形

请添加图片描述

  通过示波器波形可以看出，一个LED灯每隔100ms闪烁一次，一个LED每隔200ms闪烁一次。说明程序已经正常运行了。

  到此为止，在标准库代码上移植FreeRTOS V10.4.6系统，和不同型号MCU的工程移植就全部完成了。


http://www.ppmy.cn/news/10314.html

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