一、FreeRTOS原理
FreeRTOS:
FreeRTOS是一个源码公开的免费的嵌入式实时操作系统,通过研究其内核可以更好地理解嵌入式操作系统的实现原理.本文主要阐述FreeRTOS系统中的任务调度机制、时间管理机制、任务管理机制以及内存分配策略的实现原理,并指出FreeRTOS在应用中的优缺点。
在嵌入式领域中,嵌入式实时操作系统正得到越来越广泛的应用。采用嵌入式实时操作系统(RTOS)可以更合理、更有效地利用CPU的资源,简化应用软件的设计,缩短系统开发时间,更好地保证系统的实时性和可靠性。由于RTOS需占用一定的系统资源(尤其是RAM资源),只有μC/OS-II、embOS、salvo、FreeRTOS等少数实时操作系统能在小RAM单片机上运行。相对于C/OS-II、embOS等商业操作系统,FreeRTOS操作系统是完全免费的操作系统,具有源码公开、可移植、可裁减、调度策略灵活的特点,可以方便地移植到各种单片机上运行。
FreeRTOS移植
为什么要在stm32 f103上面移植freertos
stm32 f103 以他的全面的文档,亲民的价格,强大的功能。成为无数微设备的方案首选。在市场上有极大的使用量。市场占有率也是非常的高。freertos作为一个开源的微型操作系统,凭借着它的资源占用小,功能强大,文档齐全,成为各大芯片公司都支持的操作系统,也是程序员操作系统学习的不二首选。所以,把这两者结合起来,除了能给我们的产品提供强大的支撑之外,还积累的很多基础技术。
移植过程:
移植freertos到stm32 f103 的基本流程和总结
二、在STM32下完成一个基于FreeRTOS的多任务程序
1.任务要求
task1,每间隔500ms闪烁(变化)一次LED;task2,每间隔2000ms,向串口发送一次指令数据“helloworld!";task3,每间隔5000ms,从AHT20采集一次温湿度数据(不考虑硬件情况,仅写出整个多任务框架模拟代码)。
2.编写程序
由于我自己在进行FreeRTOS移植的过程中出现了很多问题,所以我是直接使用的已经移植好的FreeRTOS stm32
下载如图路径勾选的两个:(其中书籍配套程序是已经有移植好的程序,FreeRTOS源码则是自己移植需要的代码)
然后我们解压如图文件夹
解压后进入文件夹点击Project->RVMDK(uv5),然后打开工程文件
进入后打开main.c(原来main.c所执行的程序与我们要执行的不一样,所以我们需要进行修改)
根据任务描述,我们需要更改LED2,以及添加一个AHT20程序。代码如下:(乱码是因为keil里没有进行翻译)
/* FreeRTOS头文件 */
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
/* 开发板硬件bsp头文件 */
#include "bsp_led.h"
#include "bsp_usart.h"
/* 创建任务句柄 */
static TaskHandle_t AppTaskCreate_Handle = NULL;
/* LED1任务句柄 */
static TaskHandle_t LED1_Task_Handle = NULL;
/* hello任务句柄 */
static TaskHandle_t hello_Task_Handle = NULL;
/* AHT任务句柄 */
static TaskHandle_t AHT_Task_Handle = NULL;
static void AppTaskCreate(void);/* 用于创建任务 */
static void LED1_Task(void* pvParameters);/* LED1_Task任务实现 */
static void hello_Task(void* pvParameters);/* hello_Task任务实现 */
static void AHT_Task(void* pvParameters);
static void BSP_Init(void);/* 用于初始化板载相关资源 */
int main(void)
{
BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值,默认为pdPASS */
/* 开发板硬件初始化 */
BSP_Init();
printf("这是一个[野火]-STM32全系列开发板-FreeRTOS-动态创建多任务实验!\r\n");
/* 创建AppTaskCreate任务 */
xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )AppTaskCreate, /* 任务入口函数 */
(const char* )"AppTaskCreate",/* 任务名字 */
(uint16_t )512, /* 任务栈大小 */
(void* )NULL,/* 任务入口函数参数 */
(UBaseType_t )1, /* 任务的优先级 */
(TaskHandle_t* )&AppTaskCreate_Handle);/* 任务控制块指针 */
/* 启动任务调度 */
if(pdPASS == xReturn)
vTaskStartScheduler(); /* 启动任务,开启调度 */
else
return -1;
while(1); /* 正常不会执行到这里 */
}
static void AppTaskCreate(void)
{
BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值,默认为pdPASS */
taskENTER_CRITICAL(); //进入临界区
/* 创建LED_Task任务 */
xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )LED1_Task, /* 任务入口函数 */
(const char* )"LED1_Task",/* 任务名字 */
(uint16_t )512, /* 任务栈大小 */
(void* )NULL, /* 任务入口函数参数 */
(UBaseType_t )2, /* 任务的优先级 */
(TaskHandle_t* )&LED1_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */
if(pdPASS == xReturn)
printf("创建LED1_Task任务成功!\r\n");
/* 创建hello */
xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )hello_Task, /* 任务入口函数 */
(const char* )"hello_Task",/* 任务名字 */
(uint16_t )512, /* 任务栈大小 */
(void* )NULL, /* 任务入口函数参数 */
(UBaseType_t )3, /* 任务的优先级 */
(TaskHandle_t* )&hello_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */
if(pdPASS == xReturn)
printf("创建hello_Task任务成功!\r\n");
/* 创建AHT*/
xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )AHT_Task, /* 任务入口函数 */
(const char* )"AHT_Task",/* 任务名字 */
(uint16_t )512, /* 任务栈大小 */
(void* )NULL, /* 任务入口函数参数 */
(UBaseType_t )3, /* 任务的优先级 */
(TaskHandle_t* )&AHT_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */
if(pdPASS == xReturn)
printf("创建AHT_Task任务成功!\r\n");
vTaskDelete(AppTaskCreate_Handle); //删除AppTaskCreate任务
taskEXIT_CRITICAL(); //退出临界区
}
static void LED1_Task(void* parameter)
{
while (1)
{
LED1_ON;
vTaskDelay(500); /* 延时500个tick */
printf("LED1_Task Running,LED1_ON\r\n");
LED1_OFF;
vTaskDelay(500); /* 延时500个tick */
printf("LED1_Task Running,LED1_OFF\r\n");
}
}
static void hello_Task(void* parameter)
{
while (1)
{
vTaskDelay(2000);
printf("hello World!\r\n");
}
}
static void AHT_Task(void* parameter)
{
while (1)
{
vTaskDelay(5000);
printf("温湿度为:\r\n");
}
}
static void BSP_Init(void)
{
NVIC_PriorityGroupConfig( NVIC_PriorityGroup_4 );
/* LED 初始化 */
LED_GPIO_Config();
/* 串口初始化 */
USART_Config();
}
编译生成hex文件
烧录到stm32中