从这节开始学习FreeRTOS操作系统。
FreeRTOS 介绍
Q: 什么是 FreeRTOS ?
A: 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的特点
- 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
FreeRTOS 资料与源码下载
参考官网:FreeRTOS - Market leading RTOS (Real Time Operating System) for embedded systems with Internet of Things extensions
祼机开发 与 FreeRTOS
裸机开发:
裸机开发一次只能干一件事,干了A就不能干B
FreeRTOS:
FreeRTOS可以超快速的在两个甚至多个任务之间快速切换,并且不会劳累,实现多个任务的同时进行。
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(Cube版)
由于手动移植复杂繁琐,所以使用CubeMX进行快速的移植:(使用Cube也不需要去FreeRTOS官网下载了)
手动移植教程:
FreeRTOS移植到STM32_不秃也很强的博客-CSDN博客
注意,由于是系统的移植,所以和惯例配置有所不同:
0. 开一路串口,用来后续打印LOG:
1. SYS中,debug选择serial wire的同时,时基选择一个TIM:
不能将时基继续设置成 SysTik的原因是: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),所以需要为其他总线提供另外的时钟源。
2. RCC和Clock的设置不变:
3. 点击 Middleware,选择FREERTOS:
3.1 Interface 选择V1:
虽然 V2 的内核版本更高,功能更多,但是在大多数情况下 V1 版本的内核完全够用,在嵌入式中,只要能满足需求,越轻量化越好。
3.2 在下方可以看到更为详细的配置:
- Timers and Semaphores:定时器和信号量的创建
- Mutexes:互斥量的创建
- Events:事件相关的创建
- 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
- Advanced settings:高级设置
- User Constants:相关宏的定义,可以自建一些常量在工程中使用
- Task and Queues:任务与队列的创建
其中,尤其是config parameters(内核参数设置),有许多参数,具体每个参数的意思可以参考这篇博客:
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
4. 惯例设置生成代码, 这里命名为“mjm_freeRTOS_muban”,因为之 后的开发都可以在这个基础上进行:
5. 在Keil中,可以看到刚刚配置的FreeRTOS配置:
5.1 打开Miro-lib:
5.2 在uart.c中,添加:
#include "stdio.h"
int fputc(int a, FILE *f) //一个字符一个字符发送
{
unsigned char temp[1] = {a};
HAL_UART_Transmit(&huart1, temp, 1, 0xffff);
return a;
}
5.3 在main.c中也include一下“stdio.h”