FreeRTOS移植

一、获取FreeRTOS源码
- 1.1 官网下载
- 1.2 源码路径
二、移植
- 2.1 工程内新建分支
- 2.2 分支内添加文件
- - FreeRTOS_CORE
  - FreeRTOS_PORTABLE
  - 添加完成
- 2.3 添加 FreeRTOSConfig.h 文件
- 2.4 添加 FreeRTOS 头文件路径
三、举例
- 3.1 包含头文件
- 3.2 创建任务
四、FreeRTOSConfig.h 附录

一、获取FreeRTOS源码

1.1 官网下载

官网下载源码文件FreeRTOSv202112.00，解压后内容为如下图
在这里插入图片描述

1.2 源码路径

移植到MDK所需要的源码文件路径为：FreeRTOSv202112.00\FreeRTOS\Source

在这里插入图片描述

二、移植

2.1 工程内新建分支

在基础工程模板内，新建目录树分支FreeRTOS_CORE和FreeRTOS_PORTABLE

在这里插入图片描述

2.2 分支内添加文件

FreeRTOS_CORE

在FreeRTOS_CORE分支内添加 \FreeRTOSv202112.00\FreeRTOS\Source 目录下的所有c文件

在这里插入图片描述

FreeRTOS_PORTABLE

FreeRTOSv202112.00\FreeRTOS\Source\portable\MemMang 目录下内的存管理文件
FreeRTOSv202112.00\FreeRTOS\Source\portable\RVDS\ARM_CM0 目录下的port.c

在这里插入图片描述 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/2e47427c7

添加完成

FreeRTOSv202112.00\FreeRTOS\Source\portable\RVDS 目录下有不同架构的文件夹，需根据使用芯片的架构进行选择。譬如目前我使用的是G070为M0的核就选择FreeRTOSv202112.00\FreeRTOS\Source\portable\RVDS\ARM_CM0 目录下的 port.c
在这里插入图片描述

最终目录树

在这里插入图片描述

2.3 添加 FreeRTOSConfig.h 文件

以上内容添加完成后还需添加头文件FreeRTOSConfig.h到工程的目录树
FreeRTOSConfig.h的内容见附录
其中需注意的是要将工程内之前的 SysTick_Handler函数进行注释
并在FreeRTOSConfig.h文件内应添加如下宏，重新映射，
系统中断调用SysTick_Handler时实际上是调用 port.c文件内的 xPortSysTickHandler函数

#define xPortSysTickHandler SysTick_Handler

2.4 添加 FreeRTOS 头文件路径

在MDK内包含FreeRTOS相关代码的头文件路径

在这里插入图片描述

三、举例

3.1 包含头文件

FreeRTOS 相关的函数声明在头文件 FreeRTOS.h 内
任务创建相关的函数声明在头文件 task.h 内
调用之前先在代码文件内，做出以下声明

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

3.2 创建任务

/*******************************************************************************
* Function Name  : vSystemHardwareWorkTask(void)
* Description    : 系统硬件任务函数
* Input          : None
* Output         : None
* Return         : None
*******************************************************************************/
static void vSystemHardwareWorkTask(void *p)
{   
    printf("vSystemHardwareWorkTask\r\n");  
    while(1)
    {
    
    }
}

void vTaskCreateFunction(void)
{
    /*任务函数、任务名称、任务堆栈大小、(...)、优先级、(...)*/
    xTaskCreate( vSystemHardwareWorkTask, "SystemHardwareWorkTask",  256, 0, 1,0);//系统硬件工作任务 优先级1
}

四、FreeRTOSConfig.h 附录

/* USER CODE BEGIN Header */
/*
 * FreeRTOS Kernel V10.2.1
 * Portion Copyright (C) 2017 Amazon.com, Inc. or its affiliates.  All Rights Reserved.
 * Portion Copyright (C) 2019 StMicroelectronics, Inc.  All Rights Reserved.
 *
 * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy of
 * this software and associated documentation files (the "Software"), to deal in
 * the Software without restriction, including without limitation the rights to
 * use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell copies of
 * the Software, and to permit persons to whom the Software is furnished to do so,
 * subject to the following conditions:
 *
 * The above copyright notice and this permission notice shall be included in all
 * copies or substantial portions of the Software.
 *
 * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
 * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY, FITNESS
 * FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR
 * COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER
 * IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
 * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
 *
 * http://www.FreeRTOS.org
 * http://aws.amazon.com/freertos
 *
 * 1 tab == 4 spaces!
 */
/* USER CODE END Header */

#ifndef FREERTOS_CONFIG_H
#define FREERTOS_CONFIG_H

#include <stdio.h>
#if defined(__ICCARM__) || defined(__CC_ARM) || defined(__GNUC__)
  #include <stdint.h>
  extern uint32_t SystemCoreClock;
  void xPortSysTickHandler(void);
#endif

//断言
#define vAssertCalled(char,int) printf("Error:%s,%d\r\n",char,int)
#define configASSERT(x) if((x)==0) vAssertCalled(__FILE__,__LINE__)   
/***************************************************************************************************************/
/*                                        FreeRTOS基础配置配置选项                                              */
/***************************************************************************************************************/  
#define configENABLE_FPU                         0
#define configENABLE_MPU                         0
#define configUSE_PREEMPTION                     1                  //1使用抢占式内核，0使用协程
#define configCPU_CLOCK_HZ                       ( SystemCoreClock )//CPU频率
#define configTICK_RATE_HZ                       ((TickType_t)1000) //时钟节拍频率，这里设置为1000，周期就是1ms
#define configMAX_PRIORITIES                     ( 5 )             //可使用的最大优先级
#define configMINIMAL_STACK_SIZE                 ((uint16_t)60)    //空闲任务使用的堆栈大小
#define configMAX_TASK_NAME_LEN                  ( 30 )             //任务名字字符串长度
#define configUSE_16_BIT_TICKS                   0                  //系统节拍计数器变量数据类型，
                                                                    //1表示为16位无符号整形，0表示为32位无符号整形
#define configUSE_MUTEXES                        1                  //为1时使用互斥信号量
#define configQUEUE_REGISTRY_SIZE                8                  //不为0时表示启用队列记录，具体的值是可以
                                                                    //记录的队列和信号量最大数目。
#define configUSE_RECURSIVE_MUTEXES              1                  //为1时使用递归互斥信号量
#define configUSE_COUNTING_SEMAPHORES            1                  //为1时使用计数信号量
#define configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION  0                  //1启用特殊方法来选择下一个要运行的任务
                                                                    //一般是硬件计算前导零指令，如果所使用的
                                                                    //MCU没有这些硬件指令的话此宏应该设置为0！                                                 
/***************************************************************************************************************/
/*                                FreeRTOS与内存申请有关配置选项                                                */
/***************************************************************************************************************/
#define configSUPPORT_DYNAMIC_ALLOCATION         1                   //支持动态内存申请
#define configSUPPORT_STATIC_ALLOCATION          0                   //???
#define configTOTAL_HEAP_SIZE                    ((size_t) ( 11000 ))//系统所有总的堆大小
/***************************************************************************************************************/
/*                                FreeRTOS与钩子函数有关的配置选项                                              */
/***************************************************************************************************************/
#define configUSE_IDLE_HOOK                      0                  //1，使用空闲钩子；0，不使用
#define configUSE_TICK_HOOK                      0                  //1，使用时间片钩子；0，不使用
/***************************************************************************************************************/
/*                                FreeRTOS与运行时间和任务状态收集有关的配置选项                                 */
/***************************************************************************************************************/
#define configGENERATE_RUN_TIME_STATS	        0                       //为1时启用运行时间统计功能
#define configUSE_TRACE_FACILITY                1                       //为1启用可视化跟踪调试
#define configUSE_STATS_FORMATTING_FUNCTIONS	1                       //与宏configUSE_TRACE_FACILITY同时为1时会编译下面3个函数
                                                                        //prvWriteNameToBuffer(),vTaskList(),
                                                                        //vTaskGetRunTimeStats()
/***************************************************************************************************************/
/*                                FreeRTOS与协程有关的配置选项                                                  */
/***************************************************************************************************************/
#define configUSE_CO_ROUTINES                    0      //为1时启用协程，启用协程以后必须添加文件croutine.c
#define configMAX_CO_ROUTINE_PRIORITIES          ( 2 )  //协程的有效优先级数目
/***************************************************************************************************************/
/*                                FreeRTOS与软件定时器有关的配置选项                                            */
/***************************************************************************************************************/
#define configUSE_TIMERS                         1          //为1时启用软件定时器
#define configTIMER_TASK_PRIORITY                ( 2 )      //软件定时器优先级
#define configTIMER_QUEUE_LENGTH                 10         //软件定时器队列长度
#define configTIMER_TASK_STACK_DEPTH             256        //软件定时器任务堆栈大小
/***************************************************************************************************************/
/*                                FreeRTOS可选函数配置选项                                                      */
/***************************************************************************************************************/
#define INCLUDE_vTaskPrioritySet             1
#define INCLUDE_uxTaskPriorityGet            1
#define INCLUDE_vTaskDelete                  1
#define INCLUDE_vTaskCleanUpResources        1
#define INCLUDE_vTaskSuspend                 1
#define INCLUDE_vTaskDelayUntil              1
#define INCLUDE_vTaskDelay                   1
#define INCLUDE_eTaskGetState                1
#define INCLUDE_xTaskGetSchedulerState       1
#define INCLUDE_xTimerPendFunctionCall       1
#define INCLUDE_xQueueGetMutexHolder         1
#define INCLUDE_uxTaskGetStackHighWaterMark  1
/***************************************************************************************************************/
/*                                FreeRTOS与中断有关的配置选项                                                  */
/***************************************************************************************************************/
#define USE_FreeRTOS_HEAP_4
#ifdef __NVIC_PRIO_BITS
 #define configPRIO_BITS         __NVIC_PRIO_BITS
#else
 #define configPRIO_BITS         4
#endif
#define configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY   15            //中断最低优先级
#define configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY 5          //系统可管理的最高中断优先级
#define configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY 		( configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY << (8 - configPRIO_BITS) )
#define configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY 	( configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY << (8 - configPRIO_BITS) )

/***************************************************************************************************************/
/*                                FreeRTOS与中断服务函数有关的配置选项                                          */
/***************************************************************************************************************/

#define xPortPendSVHandler  PendSV_Handler
#define xPortSysTickHandler SysTick_Handler

#endif /* FREERTOS_CONFIG_H */