STM32 HAL庫 +freeRTOS+Keil 移植

STM32 HAL庫 +freeRTOS+Keil 移植

　　官方freeRTOS移植教程不少，本文不作贅述。本文基於Keil 5提供的freeRTOS庫，進行移植。

　　Keil 版本：Keil MDK uVision5

　　首先準備好一個能夠用的HAL庫工程，爲了方便調試，選擇了原子哥的開發板上提供跑馬燈工程。

 

 

 　打開工程，

點擊，下載freeRTOS庫，

 

 

個人已經安裝過了 最新的版本10.3.1

下載完成後關閉，點擊 ，在這個界面下，按下圖選擇對應的選項

 選擇完成後點擊OK（ 若是沒有先下載），能夠看到工程中已經添加RTOS

 

 

 點擊編譯下，

 

 

 有一個錯誤先不用管，接下來開始修改文件，先打開RTE_Components.h

 

 

 

將  #define CMSIS_device_header "stm32f10x.h" 修改爲  #define CMSIS_device_header  "stm32f1xx_hal.h"   ，keil下載的默認是庫函數版移植的，須要將頭文件變動成"stm32f1xx_hal.h"

 

 

 

 接下來修改FREERTOS_CONFIG.H，打開頭文件FREERTOS_CONFIG.H，

將#define configUSE_TIMERS                      0   修改爲    #define configUSE_TIMERS                      1

 

 

 

將#define xPortSysTickHandler                   SysTick_Handler 屏蔽

 

 

 編譯下，出現兩個錯誤

 

 

 打開 stm32f1xx_it.c，

 

 

 

 

 

 

 將PendSV_Handler(void) 、SVC_Handler(void)、SysTick_Handler(void)3個函數 屏蔽

 

 

 打開sys.h 將  #define SYSTEM_SUPPORT_OS 0  改爲#define SYSTEM_SUPPORT_OS 1

 

 

 打開delay.c 將內部全部代碼替換

#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h" 

static u32 fac_us=0;                            //us延時倍乘數


static u16 fac_ms=0;                        //ms延時倍乘數,在os下,表明每一個節拍的ms數

    


extern void xPortSysTickHandler(void); 
//systick中斷服務函數,使用ucos時用到
void SysTick_Handler(void)
{    
    if(xTaskGetSchedulerState()!=taskSCHEDULER_NOT_STARTED)//系統已經運行
    {
            xPortSysTickHandler();    
    }
    HAL_IncTick();
}


               
//初始化延遲函數
//當使用ucos的時候,此函數會初始化ucos的時鐘節拍
//SYSTICK的時鐘固定爲AHB時鐘
//SYSCLK:系統時鐘頻率
void delay_init(u8 SYSCLK)
{
    u32 reload;
  HAL_SYSTICK_CLKSourceConfig(SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK);//SysTick頻率爲HCLK
    fac_us=SYSCLK;                        //不管是否使用OS,fac_us都須要使用
    reload=SYSCLK;                        //每秒鐘的計數次數 單位爲K       
    reload*=1000000/configTICK_RATE_HZ;    //根據delay_ostickspersec設定溢出時間
                                            //reload爲24位寄存器,最大值:16777216,在72M下,約合0.233s左右    
    fac_ms=1000/configTICK_RATE_HZ;        //表明OS能夠延時的最少單位       
    SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_TICKINT_Msk;//開啓SYSTICK中斷
    SysTick->LOAD=reload;                     //每1/OS_TICKS_PER_SEC秒中斷一次    
    SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //開啓SYSTICK
}                                    
//延時nus
//nus:要延時的us數.    
//nus:0~190887435(最大值即2^32/fac_us@fac_us=22.5)                                           
void delay_us(u32 nus)
{        
    u32 ticks;
    u32 told,tnow,tcnt=0;
    u32 reload=SysTick->LOAD;                //LOAD的值             
    ticks=nus*fac_us;                         //須要的節拍數 

    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;    //這裏注意一下SYSTICK是一個遞減的計數器就能夠了.
            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
//nms:要延時的ms數
//nms:0~65535
void delay_ms(u32 nms)
{    
    if(xTaskGetSchedulerState()!=taskSCHEDULER_NOT_STARTED)//系統已經運行
    {        
        if(nms>=fac_ms)                        //延時的時間大於OS的最少時間週期 
        { 
               vTaskDelay(nms/fac_ms);             //FreeRTOS延時
        }
        nms%=fac_ms;                        //OS已經沒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,不會引發任務調度
//nms:要延時的ms數
void delay_xms(u32 nms)
{
    u32 i;
    for(i=0;i<nms;i++) delay_us(1000);
}

 打開delay.h將內部全部代碼替換

#ifndef __DELAY_H
#define __DELAY_H                
#include "sys.h"       
void delay_init(u8 SYSCLK);
void delay_ms(u32 nms);
void delay_us(u32 nus);
void SysTick_Handler(void);
void delay_xms(u32 nms);
#endif

 打開usart.c將代碼 

#if SYSTEM_SUPPORT_OS
#include "includes.h"                    //ucos 使用      
#endif

替換成

#if SYSTEM_SUPPORT_OS
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h" 
#endif

將代碼段

//#if SYSTEM_SUPPORT_OS         //使用OS
//    OSIntEnter();    
//#endif

和

//#if SYSTEM_SUPPORT_OS         //使用OS
//    OSIntExit();                                               
//#endif

屏蔽

編譯沒有錯誤

打開main.c 將全部代碼替換成

#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "FreeRTOSConfig.h"
//任務優先級
#define START_TASK_PRIO        1
//任務堆棧大小    
#define START_STK_SIZE         128 
//任務句柄
TaskHandle_t StartTask_Handler;
//任務函數
void start_task(void *pvParameters);

//任務優先級
#define LED0_TASK_PRIO        2
//任務堆棧大小    
#define LED0_STK_SIZE         20  
//任務句柄
TaskHandle_t LED0Task_Handler;
//任務函數
void led0_task(void *pvParameters);

//任務優先級
#define LED1_TASK_PRIO        3
//任務堆棧大小    
#define LED1_STK_SIZE         20  
//任務句柄
TaskHandle_t LED1Task_Handler;
//任務函數
void led1_task(void *pvParameters);


int main(void)
{
    HAL_Init();                             //初始化HAL庫    
    Stm32_Clock_Init(RCC_PLL_MUL10);       //設置時鐘,72M
        delay_init(70);                       //初始化延時函數
        LED_Init();                            //初始化LED    
        //建立開始任務
    xTaskCreate((TaskFunction_t )start_task,            //任務函數
                (const char*    )"start_task",          //任務名稱
                (uint16_t       )START_STK_SIZE,        //任務堆棧大小
                (void*          )NULL,                  //傳遞給任務函數的參數
                (UBaseType_t    )START_TASK_PRIO,       //任務優先級
                (TaskHandle_t*  )&StartTask_Handler);   //任務句柄              
    vTaskStartScheduler();          //開啓任務調度
                                return(1);
//        while(1){
//            PAout(6)=~PAout(6);
//            delay_ms(500);
//            PAout(7)=~PAout(7);
//            delay_ms(1000);
//        };
    }
void start_task(void *pvParameters)
{
    taskENTER_CRITICAL();           //進入臨界區
    //建立LED0任務
    xTaskCreate((TaskFunction_t )led0_task,         
                (const char*    )"led0_task",       
                (uint16_t       )LED0_STK_SIZE, 
                (void*          )NULL,                
                (UBaseType_t    )LED0_TASK_PRIO,    
                (TaskHandle_t*  )&LED0Task_Handler);   
    //建立LED1任務
    xTaskCreate((TaskFunction_t )led1_task,     
                (const char*    )"led1_task",   
                (uint16_t       )LED1_STK_SIZE, 
                (void*          )NULL,
                (UBaseType_t    )LED1_TASK_PRIO,
                (TaskHandle_t*  )&LED1Task_Handler);   
                            
    vTaskDelete(StartTask_Handler); //刪除開始任務
    taskEXIT_CRITICAL();            //退出臨界區
}

//LED0任務函數 
void led0_task(void *pvParameters)
{     
    while(1)
    {
        LED0=~LED0;
        vTaskDelay(1000);
    }
}   

//LED1任務函數
void led1_task(void *pvParameters)
{
    while(1)
    {
       LED1=~LED1;
             vTaskDelay(2000);
    }
}

編譯後下載，發現沒有反應跑馬燈不亮，調試發現卡死在下面這條指令處

/* The kernel interrupt priority should be set to the lowest
        priority. */
        configASSERT( ucMaxPriorityValue == ( configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY & ucMaxPriorityValue ) );

打開"FreeRTOSConfig.h" 將下面的代碼段屏蔽

/* Cortex-M specific definitions. */
#ifdef __NVIC_PRIO_BITS
  /* __NVIC_PRIO_BITS will be specified when CMSIS is being used. */
  #define configPRIO_BITS                     __NVIC_PRIO_BITS
#else
  /* 7 priority levels */
  #define configPRIO_BITS                     3
#endif

將

/* Interrupt priorities used by the kernel port layer itself.  These are generic
 * to all Cortex-M ports, and do not rely on any particular library functions. */
#define configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY               (configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY << (8 - configPRIO_BITS))

/* !!!! configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY must not be set to zero !!!!
 * See http://www.FreeRTOS.org/RTOS-Cortex-M3-M4.html. */
#define configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY          (configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY << (8 - configPRIO_BITS))

修改爲

#define configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY               255//(configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY << (8 - configPRIO_BITS))

/* !!!! configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY must not be set to zero !!!!
 * See http://www.FreeRTOS.org/RTOS-Cortex-M3-M4.html. */
#define configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY          191//(configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY << (8 - configPRIO_BITS))

編譯後下載，發現跑馬燈常亮，

調試發現代碼沒有卡死，這個問題困擾我了還久，

再次打開"FreeRTOSConfig.h" 將下面

#define configTIMER_TASK_STACK_DEPTH          (configMINIMAL_STACK_SIZE * 2)

修改爲

#define configTIMER_TASK_STACK_DEPTH          256

編譯下載 ，成功了！！！

 移植成功的demo文件：https://download.csdn.net/download/u012345203/12447119