基于固件库的RT-THREAD移植

news2024/10/3 2:15:18

为什么要使用操作系统

当我们进入嵌入式这个领域的时候，往往首先接触的都是单片机编程，单片机编程又首选 51 单片机来入门。这里面说的单片机编程通常都是指裸机编程，即不加入任何 RTOS（Real Time Operation System 实时操作系统）的程序。常用的 RTOS 有国外的 FreeRTOS、μC/OS、 RTX 和国内的 RT-Thread、 Huawei LiteOS 和 AliOS-Things 等，其中尤以国外开源且免费的 FreeRTOS 的市场占有率最高。
在裸机系统中，所有的程序基本都是自己写的，所有的操作都是在一个无限的大循环里面实现。现实生活中的很多中小型的电子产品用的都是裸机系统，而且也能够满足需求。但是为什么还要学习 RTOS 编程，偏偏还要整个操作系统进来。一是项目需要，随着产品要实现的功能越来越多，单纯的裸机系统已经不能够完美地解决问题，反而会使编程变得更加复杂，如果想降低编程的难度，我们可以考虑引入 RTOS 实现多线程管理，这是使用RTOS 的最大优势。二是学习的需要，必须学习更高级的东西，实现更好的职业规划，为将来走向人生巅峰迎娶白富美做准备，而不是一味的在裸机编程上面死磕。作为一个合格的嵌入式软件工程师，学习是永远不能停歇的事，时刻都得为将来准备。书到用时方恨少，我希望机会来临时你不要有这种感觉。

RT_thread的移植

准备工作：
1.准备一个工程（LED灯，按键，USART，系统定时器等驱动）
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2.准备RT_thread的源码
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解压过后的源码：
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bsp--文件保存的板级支持包，支持不同的芯片
components--包含了一些组件信息 finsh--用于调试打印，在终端上显示调试信息（使用到底层的串口资源）
include--包含的都是头文件
libcpu--和底层硬件相关的库函数
src--内核源码

1.将压缩包中的内容全部复制到工程中
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复制到如下位置（以下是自己准备的裸机代码位置）：
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修改名字3.0.3为rt_thread
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复制如下文件到工程中的user目录中：
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打开工程添加分组：
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rtt_src添加的的是系统中SRC文件中的内容：
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添加rtt_port分组，:
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添加头文件：

编译代码，编译完成之后，修改错误：

..\User\rtconfig.h(6): error:  #5: cannot open source input file "RTE_Components.h": 
No such file or directory

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注释掉此头文件（如果不能修改，查看文件属性，进行修改）
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重复定义：

.\Objects\BH-F103.axf: Error: 
L6200E: Symbol HardFault_Handler multiply defined (by context_rvds.o and 
stm32f10x_it.o).
.\Objects\BH-F103.axf: Error: 
L6200E: Symbol PendSV_Handler multiply defined (by context_rvds.o and stm32f10x_it.o).
.\Objects\BH-F103.axf: Error: 
L6200E: Symbol SysTick_Handler multiply defined (by board.o and delay.o).

SysTick_Handler：
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rtconfig.h文件的修改：

修改优先级和系统定时器
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修改栈区空间：
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打开信号量和事件、互斥
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使能堆区：
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修改board.c文件
此文件中操作系统和底层硬件的链接部分，比如系统定时器
需要先将board.c文件添加到rtt_src分组
首先我们先来看内核中的系统定时器地址：
core_cm3.h
SysTick_BASE 地址–0xe000e010
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再看OS中的，定时器地址：
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void rt_hw_board_init()
包含了我们底层设备的驱动信息
修改：注释掉或者删除
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添加初始化内容：
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添加一个board.h
路径和Board.c一样

编译代码，查看有没有错误：

验证工程可用性

#include <rtthread.h>
#include <rthw.h>
#include "board.h"
void LED1_Pthread(void *para);
rt_thread_t led1_thread;
int main(void)
{
    //创建线程--LED
led1_thread=rt_thread_create("led1",LED1_Pthread,NULL,128,5,20);
    if(led1_thread !=RT_NULL)
    {
        rt_thread_startup(led1_thread);
    }
    while(1)
    {
        
    
    }
    return 0;
}


void LED1_Pthread(void *para)
{
    while(1)
    {
        LED1ON();
        rt_thread_delay(500);
        rt_kprintf("led1 running!!\r\n");//将打印信息输出到我们的串口助手中
        LED1OFF();
        rt_thread_delay(500);
    }
}

finsh组件：

FinSH 是 RT-Thread 的命令行组件，提供一套供用户在命令行调用的操作接口，主要用于调试或查看系统信息。它可以使用串口 / 以太网 / USB 等与 PC 机进行通信。
用户在控制终端输入命令，控制终端通过串口、USB、网络等方式将命令传给设备里的 FinSH，FinSH 会读取设备输入命令，解析并自动扫描内部函数表，寻找对应函数名，执行函数后输出回应，回应通过原路返回，将结果显示在控制终端上。
使用以下函数的前提，必须配置好串口1的驱动：
rt_kprintf–修改此函数的打印方向：
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void rt_hw_console_output(const char *str)
{    
    /* 进入临界段 */
    rt_enter_critical();

    /* 直到字符串结束 */
    while (*str!='\0')
    {
        /* 换行 */
        if (*str=='\n')
        {
            USART_SendData(USART1, '\r'); 
            while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
        }

        USART_SendData(USART1, *str++);                 
        while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);    
    }    

    /* 退出临界段 */
    rt_exit_critical();
}