初识FreeRTOS

news2024/12/23 9:51:24

一、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SDK(Software 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。

为什么要学 FreeRTOS ?

更有钱途!! 只会祼机开发的单片机工程师,薪资注定不会高于会 FreeRTOS 的工程师; 有了 FreeRTOS 基础,对于将来学习 Linux 操作系统会更加有帮助;

FreeRTOS 资料与源码下载

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祼机开发与 FreeRTOS

 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

 移植 FreeRTOS 到上官二号平台

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:

点击直达

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 ?

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:

FreeRTOS内核参数说明

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