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STM32之FreeRTOS

目录

FreeRTOS 介绍

什么是 FreeRTOS ?

为什么选择 FreeRTOS ?  

FreeRTOS 资料与源码下载

祼机开发与 FreeRTOS 

祼机开发:

FreeRTOS:

FreeRTOS 实现多任务的原理

二、移植 FreeRTOS 

手动移植

使用CubeMX快速移植

快速移植流程

一些常见问题

1. Timebase Source 为什么不能设置为 SysTick ?

2. FreeRTOS 版本问题

3. FreeRTOS 各配置选项卡的解释

4. 内核配置、函数使能的一些翻译


FreeRTOS 介绍

什么是 FreeRTOS

Free 即免费的, RTOS 的全称是 Real time operating system ,中文就是实时操作系统。
注意: RTOS 不是指某一个确定的系统,而是指一类操作系统。比如: uc/OS FreeRTOS RTX
RT-Thread 等这些都是 RTOS 类操作系统。
FreeRTOS 是一个迷你的实时操作系统内核。作为一个轻量级的操作系统,功能包括:任务管
理、时间管理、信号量、消息队列、内存管理、记录功能、软件定时器、协程等,可基本满
足较小系统的需要。 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 μC/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,其最新版本为
10.4.4 版。

为什么选择 FreeRTOS ?  

  • FreeRTOS 是免费的;
  • 很多半导体厂商产品的SDKSoftware Development Kit)软件开发工具包,就使用FreeRTOS 作为其操作系统,尤其是WIFI、蓝牙这些带有协议栈的芯片或模块。
  • 简单,因为FreeRTOS的文件数量很少。

FreeRTOS 资料与源码下载

最好的资料就是官网提供的资料! FreeRTOS - Market leading RTOS (Real Time Operating System) for embedded systems with Internet of Things extensions

祼机开发与 FreeRTOS 

众所周知,游戏与女朋友不可兼得!

祼机开发:

  • 玩游戏,结果女朋友生气,分手!
  • 陪女朋友,无法玩游戏,抑郁症!

FreeRTOS

1 秒游戏 -- 1 秒女朋友 -- 1 秒游戏 -- 1 秒女朋友 -- 1 秒游戏 -- 1 秒女朋友 ....
(累死 ……
CPU 是个无情的战斗机器,可以快速在两个乃至多个任务间快速切换,并且不觉得劳累,实现
二者兼顾。

FreeRTOS 实现多任务的原理

严格来说 FreeRTOS 并不是实时操作系统,因为它是 分时复用 的。
系统将时间分割成很多时间片,然后轮流执行各个任务。
每个任务都是独立运行的,互不影响,由于切换的频率很快,就感觉像是同时运行的一样。

二、移植 FreeRTOS 

手动移植

过程复杂且繁琐,对新手不友好。如有需要手动移植,可参照以下文章:
(30条消息) FreeRTOS移植到STM32_不秃也很强的博客-CSDN博客 (点击直达)

使用CubeMX快速移植

快速移植流程

1. SYS 选项里,将 Debug 设为 Serial Wire ,并且将 Timebase Source 设为 TIM2 (其它定
时器也行)。

 

2. RCC 里的 HSE 设置为 Crystal/Ceramic Resonator
3. 时钟按下图配置
4. 选择 FREERTOS 选项,并将 Interface 改为 CMSIS_V1
5. 配置项目信息,并导出代码。

一些常见问题

1. Timebase Source 为什么不能设置为 SysTick ?

裸机的时钟源默认是 SysTick ,但是开启 FreeRTOS 后, FreeRTOS 会占用 SysTick (用来生成 1ms
定时,用于任务调度),所以需要需要为其他总线提供另外的时钟源。

2. FreeRTOS 版本问题

V2 的内核版本更高,功能更多,在大多数情况下 V1 版本的内核完全够用。

3. FreeRTOS 各配置选项卡的解释

  • Events:事件相关的创建
  • Task and Queues: 任务与队列的创建
  • Timers and Semaphores: 定时器和信号量的创建
  • Mutexes: 互斥量的创建
  • FreeRTOS Heap Usage: 用于查看堆使用情况
  • config parameters: 内核参数设置,用户根据自己的实际应用来裁剪定制 FreeRTOS 内核
  • Include parameters FreeRTOS 部分函数的使能
  • User Constants: 相关宏的定义,可以自建一些常量在工程中使用
  • Advanced settings:高级设置

4. 内核配置、函数使能的一些翻译

内核参数的理解内容非常多,可以参考以下文章:
(30条消息) FreeRTOS系列第6篇---FreeRTOS内核配置说明_vassertcalled_研究是为了理解的博客-CSDN博客

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