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FreeRTOS實時作業系統移植操作範例指南

2022-04-06 16:00:34

1.新增FreeRTOS原始碼

在基礎工程中新建一個名為 FreeRTOS 的資料夾,將 FreeRTOS 的原始碼(source資料夾下的內容)新增到這個資料夾中

portable資料夾中,只需留下 keil、MemMang 和 RVDS這三個資料夾,其他的都可以刪除掉。

2.向工程分組中新增檔案

開啟基礎工程,新建分組 FreeRTOS_CORE 和 FreeRTOS_PORTABLE,然後向這兩個分組中新增檔案

 port.c 是 RVDS 資料夾下的 ARM_CM4F 中的檔案,因為 STM32F429 是 Cortex-M4 核心並且帶有 FPU,因此要選擇 ARM_CM4F 中的 port.c 檔案。heap_4.c 是 MemMang 資料夾中的,MemMang 資料夾中的五個記憶體管理方案後面再講。

新增完 FreeRTOS 原始碼中的 C 檔案以後再新增 FreeRTOS 原始碼的標頭檔案路徑。

編譯後發現,缺少“FreeRTOSConfig.h”這個檔案,這可檔案可以去FreeRTOS的官方Demo中拷貝一份過來。本人已經對其做了相應的修改,並註釋好,裡面的內容我將在下一章貼上並對其進行相應的註解。

然後,由於FreeRTOS已經幫我們實現了PendSV_Handler()和SVC_Handler()函數,所以我們在stm32f4xx_it.c中註釋掉這兩個函數。而SysTickHandler()這個函數我們不需要FreeRTOS幫我們實現,而是我們自行在delay.c中實現,

附上delay.c和delay.h的程式碼

#include "delay.h"
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
extern void xPortSysTickHandler(void);
void SysTick_Handler(void)
{	
      if (xTaskGetSchedulerState() != taskSCHEDULER_NOT_STARTED)
      {
        xPortSysTickHandler();
      }
}
static u8 fac_us=0;							    //us延時倍乘數
static u16 fac_ms=0;							//ms延時倍乘數
void delay_init()
{
    u32 reload;
    SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK); 
    fac_us=SystemCoreClock/1000000;         //系統還沒執行,以Systick計時
 
    reload=SystemCoreClock/configTICK_RATE_HZ;    //configTICK_RATE_HZ=1000
    
    fac_ms=1000/configTICK_RATE_HZ;         //系統已經執行,這就是個節拍數,用於給系統提供的延遲函數
 
    SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_TICKINT_Msk;//開啟SYSTICK中斷
    SysTick->LOAD=reload;                    //每1/configTICK_RATE_HZ斷一次	
    SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //開啟SYSTICK     
}
 
//延遲us,不會引起工作切換
//注意:nus的值,不要大於23860929us(最大值即2^32/fac_us@fac_us=180) 
void delay_us(u32 nus)
{		
    u32 ticks;
    u32 told,tnow,tcnt=0;
    u32 reload=SysTick->LOAD;				//LOAD的值	    	 
    ticks=nus*fac_us; 						//需要的節拍數 
    told=SysTick->VAL;        				//剛進入時的計數器值
    while(1)
    {
        tnow=SysTick->VAL;	
        if(tnow!=told)
        {	    
            if(tnow<told)tcnt+=told-tnow;	//這裡注意一下SYSTICK是一個遞減的計數器就可以了.
            else tcnt+=reload-tnow+told;	    
            told=tnow;
            if(tcnt>=ticks)break;			//時間超過/等於要延遲的時間,則退出.
        }  
    }
}
//延時nms,其實就是對會vTaskDelay的簡單封裝,會引起任務排程
//nms:要延時的ms數
//nms:0~65535
void delay_ms(u32 nms)
{	
	if(xTaskGetSchedulerState()!=taskSCHEDULER_NOT_STARTED)//系統已經執行
	{		
		if(nms>=fac_ms)						//延時的時間大於OS的最少時間週期 
		{ 
   			vTaskDelay(nms);	 		//FreeRTOS延時:vTaskDelay演示固定的時鐘節拍,由於前面設定了頻率為1000HZ,所以一個節拍就是1ms
		}
		nms%=fac_ms;						//OS已經無法提供這麼小的延時了,採用普通方式延時    
	}
	delay_us((u32)(nms*1000));				//普通方式延時
}
//延時nms,不會引起工作切換
//nms:要延時的ms數
void delay_xms(u32 nms)
{
	u32 i;
	for(i=0;i<nms;i++) delay_us(1000);
}
//延時ms:不會引起工作切換
//注意nms的範圍
//SysTick->LOAD為24位元暫存器
//對180M條件下,nms<=23860ms (最大值即2^32/fac_ms@fac_ms=180*1000) 
/*void delay_ms(u16 nms)
{	 		  	  
    u32 ticks;
    u32 told,tnow,tcnt=0;
    u32 reload=SysTick->LOAD;				//LOAD的值	    	 
    ticks=nms*fac_ms; 						//需要的節拍數 
    told=SysTick->VAL;        				//剛進入時的計數器值
    while(1)
    {
        tnow=SysTick->VAL;	
        if(tnow!=told)
        {	    
            if(tnow<told)tcnt+=told-tnow;	//這裡注意一下SYSTICK是一個遞減的計數器就可以了.
            else tcnt+=reload-tnow+told;	    
            told=tnow;
            if(tcnt>=ticks)break;			//時間超過/等於要延遲的時間,則退出.
        }  
    } 	    
}*/

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