FreeRTOS移植：STM32L476 nucleo-L476RG 开发板《03》

news2024/11/28 11:40:05

系列文章

FreeRTOS移植：STM32L476 nucleo-L476RG 开发板《01》

FreeRTOS移植：STM32L476 nucleo-L476RG 开发板《02》

说明

在上篇 FreeRTOS移植：STM32L476 nucleo-L476RG 开发板《02》开始移植适配 FreeRTOS，FreeRTOS 移植适配需要处理几个编译细节，因此分为几篇文章介绍
当前需要解决移植适配 FreeRTOS 时遇到的链接问题

在这里插入图片描述

.\Output\stm32l475_freertos.axf: Error: L6218E: Undefined symbol pvPortMalloc (referred from event_groups.o).
.\Output\stm32l475_freertos.axf: Error: L6218E: Undefined symbol vPortFree (referred from event_groups.o).
.\Output\stm32l475_freertos.axf: Error: L6218E: Undefined symbol vApplicationIdleHook (referred from tasks.o).
.\Output\stm32l475_freertos.axf: Error: L6218E: Undefined symbol vApplicationStackOverflowHook (referred from tasks.o).
.\Output\stm32l475_freertos.axf: Error: L6218E: Undefined symbol vApplicationTickHook (referred from tasks.o).

也就是有五个函数需要移植与适配

 pvPortMalloc
 vPortFree
 vApplicationIdleHook 
 vApplicationStackOverflowHook 
 vApplicationTickHook

环境

Win10 64位：当前 Windows 主流操作系统
Keil MDK 5.36，IDE，方便开发与调试
STM32CubeMX 6.11.1 用于生成STM32裸机工程，本篇不再使用

动态内存管理

FreeRTOS 支持动态内存分配，也就是可以从内存比如 STM32 SRAM 中划出一个区域，用于动态内存的管理，可以定义一个较大的静态数组，作为内存池
FreeRTOS 当前支持 5 种动态内存的管理，只能使用其中的一种，经过初步了解，内存管理第四种方法最简单，因此本次移植使用内存管理四，也就是把 FreeRTOS\Source\portable\MemMang\heap_4.c 加入工程

在这里插入图片描述

增加内存管理： heap_4.c 后，继续编译，发现还有四个函数需要适配

在这里插入图片描述

.\Output\stm32l475_freertos.axf: Error: L6218E: Undefined symbol vApplicationIdleHook (referred from tasks.o).
.\Output\stm32l475_freertos.axf: Error: L6218E: Undefined symbol vApplicationStackOverflowHook (referred from tasks.o).
.\Output\stm32l475_freertos.axf: Error: L6218E: Undefined symbol vApplicationTickHook (referred from tasks.o).
.\Output\stm32l475_freertos.axf: Error: L6218E: Undefined symbol vApplicationMallocFailedHook (referred from heap_4.o).
Not enough information to list image symbols.
Not enough information to list load addresses in the image map.
Finished: 2 information, 0 warning and 4 error messages.
".\Output\stm32l475_freertos.axf" - 4 Error(s), 0 Warning(s).

Hook 函数适配

需要适配（实现）的几个 Hook 函数

vApplicationIdleHook
vApplicationStackOverflowHook
vApplicationTickHook
vApplicationMallocFailedHook

在工程中新建一个 port.c 文件，用于实现 FreeRTOS 的 Hook （系统钩子）函数，可以通过全局搜索获取这几个 Hook 钩子函数的定义，如果不确定，有些钩子函数可以为空或者 while (1) 异常处理

#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"

void vApplicationIdleHook( void )
{
}

void vApplicationTickHook( void )
{
}

/* 内申请失败的 Hook */
void vApplicationMallocFailedHook( void )
{
}

/* 栈溢出 */
void vApplicationStackOverflowHook( TaskHandle_t xTask, char * pcTaskName )
{
    while (1)
    {
        ;
    }
}

并把 port.c 加入 Keil MDK5 工程

在这里插入图片描述

此时编译正常通过了

适配完成了吗？

需要运行一下，确认 FreeRTOS 是否可以正常运行，如果发现异常，再进行完善

最大线程优先级设置

下载，调试运行，发现卡住任务的创建部分：任务优先级断言

在这里插入图片描述

也就是FreeRTOS 配置一个最大任务优先级，常见的任务的运行优先级不能超过这个值，否则可以更改这个最大任务优先级设置 configMAX_PRIORITIES ，或者更改创建的任务的优先级
这里在 FreeRTOSConfig.h 配置文件中定义，可以配置较大一点，默认 #define configMAX_PRIORITIES ( 5 ) 改为 #define configMAX_PRIORITIES ( 32 )

在这里插入图片描述

继续运行

再次运行，发现用户的例程可以进入了，能正常调度了？
不过调试过程，发现创建的两个线程函数，各进入一次后，好像就不再进来，难道延时存在问题（系统定时器）？
继续排查 FreeRTOSConfig.h 的配置，这个配置文件是其他的板子拿过来的，需要看一遍，进行当前 MCU 平台的适配

排查运行问题

当前怀疑系统延时不正常，也就是线程函数只进入一次后，就无法再次进入，线程函数中只有一个 vTaskDelay(1000); 延时，理论上是 1秒延时，如果一个 tick 是 1ms
确认系统定时器中断是否正常进入
FreeRTOS 的 Systick 中断： #define xPortSysTickHandler SysTick_Handler，也就是 xPortSysTickHandler，在 xPortSysTickHandler 中加入断点，调试运行，发现可以周期性进入断点

在这里插入图片描述