STM32 如何快速创建 FREERTOS和RTX 工程

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lovewyufeng 发布时间：2015-1-8 12:08

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以刚拿到手的 Nucleo 072为例  其他板子用户请举一反三哈（工程文件在帖末）

后续帖子：【干货】Nucleo072 usart 基于RTOS的应用  方便AT指令类外设开发

需要工具  MDK5 自行下载：
STM32CUBEMX https://www.stmcu.org.cn/document/detail/index/id-214984
STM32CUBEF0 https://www.stmcu.org.cn/document/detail/index/id-216669

安装 cubeMX  由于使用MX下载固件库速度那是不说了相当慢啊  所以下载 STM32CUBEF0固件库然后下图安装

QQæªå¾20150108101548.jpg

安装之后新建一个工程选择STM32F072RBT6

PINOUT 勾选 FREERTOS和 USART
QQæªå¾20150108101539.jpg

因为我们调试可能需要使用

点击软件上方  齿轮键生成  keil 工程  至此

MX基于 HAL的库生成完毕

使用MDK 打开工程
从上到下的组依次为  OS 的C文件
.s 启动文件
用户文件
HAL库文件
CMSIS中间件文件

其中在第一组中的 cmsis_os.c 中实现了  cmsis_os  到FREERTOS 的中间层转换稍后会讨论其中一处代码

QQæªå¾20150108101924.jpg

接下来添加自己的代码首先添加 072 上面LED吧板子不在身边记得是PA5 控制

先看看 main.c 的 64 到 105行

7 }: V# }7 A9 A( V# L/ u
int main(void)
- { }: X" k3 \. i: a$ l8 e6 m, S
{
, ~* I! d4 v' {& R
9 C9 }$ r, |' Y- {& x
/* USER CODE BEGIN 1 */2 p& |" j# V$ Z
/* USER CODE END 1 */
W. o! G( c( @2 t( ^8 \ ~: S
& T+ j3 w: T1 y' r3 T
/* MCU Configuration----------------------------------------------------------*/: j/ }. L, E9 D+ M2 v! N
: \3 h( S3 d, r3 A, a& W3 g: H
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */4 {/ t4 y' M$ x5 V, r% S
HAL_Init();
6 A0 ?. o1 h8 y9 x4 W9 H
- O/ u% z% q- x+ d
/* Configure the system clock */* b4 C8 Q1 i7 @) Q8 Y& A
SystemClock_Config();
# \/ L; n' }: H h- l/ z
Q% U/ I4 L1 x& N& J
/* Initialize all configured peripherals */
& x! @: y' K! v9 P, G& L
MX_GPIO_Init();
1 N: I6 D, ]- a2 N6 b" F
MX_USART2_UART_Init();
% f& w# L/ A$ U: e" W
# _: o/ D9 @: I. `$ |
/* USER CODE BEGIN 2 */
* F, H: A* L5 m7 ~3 E: V8 D
* }* X) C% {+ p2 w/ {: A5 w# [
/* USER CODE END 2 */( _6 e/ _2 s( u+ {7 W5 G1 _
' t# h3 v& E% S+ I: |% o Q
/* Init code generated for FreeRTOS */
9 r4 T( v3 P2 I$ E, |/ h9 |
/* Create Start thread */. u, K8 T1 D6 L. `! l9 K6 T
osThreadDef(USER_Thread, StartThread, osPriorityNormal, 0, configMINIMAL_STACK_SIZE);# t* @5 U. x8 A3 J! @# K9 Q
osThreadCreate (osThread(USER_Thread), NULL);* i, M, q$ `3 H/ K" K
4 I; K3 i0 E. L" f; m4 \
/* Start scheduler */
4 \- k) a. i! J. A7 J. I' p
osKernelStart(NULL, NULL);) U+ E) l& f# R! T# {" p: P
8 }$ \' ] i! S ?9 k
/* We should never get here as control is now taken by the scheduler */
6 n1 N# B/ k( M1 W i
5 N4 \; [: L& R# w8 O! H Q
/* USER CODE BEGIN 3 */9 H1 m t9 e: k
/* Infinite loop */, X7 A0 I: M i# D
while (1)
( i: i. U/ W0 S j3 f n. u& o
{
. |9 T5 ]$ R- i+ z# |
+ Q8 M0 i$ V- M# p, ?& K
}
1 d. g4 ]) Q- Y3 a
/* USER CODE END 3 */. |& M1 r! D7 P* B2 R5 ?! B% x ^9 B
2 A6 G" t( k$ L1 \# T C
}

复制代码

mian函数 C代码的入口初始化一些硬件后

osThreadDef(USER_Thread, StartThread, osPriorityNormal, 0, configMINIMAL_STACK_SIZE);

osThreadCreate (osThread(USER_Thread), NULL);

/* Start scheduler */

osKernelStart(NULL, NULL);

定义了一个线程 USER_Thread 然后启动OS
注意 osThreadDef  是一个宏  定义一个用于描述  线程的结构体  并不是执行函数

宏的第二项参数 StartThread 为线程入口函数地址。

至此mian函数的工作结束了 OS将转向就绪线程并永不返回  也就是执行StartThread

修改  StartThrea函数如下

# Q6 E* g- q+ u4 S; m
/* USER CODE BEGIN 4 */
! p6 p" c) j% ~( X3 [+ h7 f
void Nucleo_072_Led(const void *par);
) \1 W: U/ [/ _6 s f: C; k3 B: s% F
/* USER CODE END 4 */( M8 w. t& X% ~
7 N5 n8 S, j- f& K% @
static void StartThread(void const * argument), Z4 H. {# A/ [. ?) n) x# r
{
, g7 X6 l0 G4 Y0 I( p4 |
7 n" d+ y; B S# _. \6 Z
/* USER CODE BEGIN 5 */
3 ~# d4 G: {. X
osThreadDef(LED_Thread, Nucleo_072_Led, osPriorityNormal, 0, configMINIMAL_STACK_SIZE);
5 \/ k) z8 u% d& e B: {
osThreadCreate (osThread(LED_Thread), NULL);4 R9 W0 f& l& R& Q8 F
/* Infinite loop */
4 [& U6 H# c/ ^4 `% v( C8 u4 t
for(;;)
) c. `: j" v6 `2 c( J' T
{
( y$ G. f1 C2 x9 W3 h# d
osDelay(1);8 R$ [6 o Y q7 u* @
}
3 r* s. A- L/ i4 l3 _
9 H! S0 l4 M9 s7 z
/* USER CODE END 5 */ , B R$ p3 ], q
" n/ ]: G* ?( Y2 }
}

复制代码

添加一个 LED 函数

void Nucleo_072_Led(const void *par)# e) b$ q3 Z$ w) \, p8 [
{7 }1 _4 T; K" p" ]" X8 p
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;3 g+ \/ B. f+ U+ ^
__GPIOA_CLK_ENABLE();
( ~& W. ~8 h1 u8 p9 j: s% k
7 n! s9 ^: o8 L' e/ c1 Z
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_5;: \- N b! L& e6 T: \8 m/ t
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
( {6 B' ^2 g4 `0 |; {; B
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
2 ~6 p0 i8 \+ a& J# ^! ]" V, G4 u
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_LOW;
7 d( t0 O6 H7 b6 v1 `( S( x8 C
S: s( t8 {/ a3 _6 X) z
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
4 k% h) e: F2 q0 e+ ?& o4 F3 O3 l2 X
( m: a" q% e0 A& E( C9 B; _
for(;;)5 q$ r* c/ U* E' K" x
{: M" H, J( k4 g6 B
GPIOA->ODR^=GPIO_PIN_5;// PA5取反 LED闪烁5 v$ f9 ~4 t; E1 C
osDelay(500);# a$ T" k8 p j: E, L* i" }
}* S# h3 e8 \9 r/ p
: v6 p6 U# ~/ E4 z
}

复制代码

到这里可以编译下载到板子上运行观察现象了

下面创建 RXT 的工程新建一个工程

勾选如下选项

QQæªå¾20150108112304.jpg

红框不要添加  不知为何  楼主添加 MDK的 startup 编译通不过
F4 的工程没有包含  HAL  接下来需要自行添加HAL 库

把原来的 main.c 复制一份更名为  rtx_main.c

QQæªå¾20150108113501.jpg

文件添加完毕

接下来定义头文件目录和系统宏

QQæªå¾20150108112609.jpg

修改 rtx_main.c 下面两处需要修改

{2 b1 u. _8 I# K
osThreadDef( StartThread, osPriorityNormal, 0, 0);8 B" l7 z) Y. V9 \5 n8 A, W: r
osThreadCreate (osThread(StartThread), NULL);
5 m* n* J( B% M. C1 w
}
! Z3 M$ y2 o& p5 a9 ]' U: j* T
: i7 e$ s( E3 ? a& G) j
osThreadDef( Nucleo_072_Led, osPriorityNormal, 0, 0);1 A% ^) X/ T9 L
osThreadCreate (osThread(Nucleo_072_Led), NULL);

复制代码

不知为何 ST写的中间件和 MDK的接口有一点差距所以创建线程的地方需要如上修改

修改 stm32f0xx_hal_conf.h
添加图示内容不出意外下面将可以直接编译了！！
QQæªå¾20150108112936.jpg

写的有些多了  本来想继续写 RTOS 基于串口的  应用  太长了下次发帖写了

下面提出一个讨论 MX 创建的  工程 FREERTOS 中 cmsis_os.c 中创建一个信号量
osSemaphoreCreate参数 count 直接

传递给 xSemaphoreCreateCounting的两个形参
QQæªå¾20150108115258.jpg

原型
#define xSemaphoreCreateCounting( uxMaxCount, uxInitialCount ) xQueueCreateCountingSemaphore( ( uxMaxCount ), ( uxInitialCount ) )

该宏创建一个数值型信号量第一个参数是信号量最大数值  第二个则为  初始化值

基于串口使用信号量  那么需要如下要求
假设 usart_sem 为串口使用的信号量
每收到一个数据 usart_sem ++  缓冲 1024字节
需要数据的线程 osSemaphoreWait(usart_sem ); 当有数据时线程被激活  获取数据

如此我们知道这个信号量的最大值应为1024
可是使用 ST 的cmsis_os osSemaphoreCreate 创建一个信号亮 osSemaphoreCreate(0,1024);

会出现这样的问题！  此信号量被赋予初值1024  意味着这个信号量将可以被osSemaphoreWait 1024次
显然这不是我们想要

通常  我们需要的数值型信号量  最大值可以很大  但是初值基本为0，或1

不懂  这样设计意义何在？

FREERTOS.zip (4.76 MB, 下载次数: 809)

赞收藏 14 评论97 发布时间：2015-1-8 12:08

97个回答

我是东哥回答时间：2015-1-24 07:31:09

本帖最后由我是东哥于 2015-1-24 09:21 编辑

lovewyufeng 发表于 2015-1-23 12:56
4 G, D2 z: O1 {+ ~% z事实上只要这个计数不为0 都能被 wait 到

不好意思，确实被代码的名称误导了，以前用的基本上只用二值的semphore或者直接用queue了。
仔细看了一下内部的实现，确实我说错了。
在init_counter和max_counter一样的情况下，确实整个逻辑是要按照资源池来解释的，也就是确实生产者take（这个take代表获取空闲资源才能生产），消费者release（这个代表空闲资源返回）。我觉得这种情况semphore更像一个可重入的锁，处理线程拿走资源池后，直接处理完后再归还，像是个recursive mutex。
前面说的那个问题，直接用queue可能会更好。另外，今天试了一下最新的stm32cubemx和固件版本，代码已经改了，#if (configUSE_COUNTING_SEMAPHORES == 1 )
  return xSemaphoreCreateCounting(count, 0);
#else
  return NULL;
#endif
}

赞评论

我是东哥回答时间：2015-1-23 07:50:34

lovewyufeng 发表于 2015-1-23 00:48
8 Y ]0 W [- c# I- M( w反过来理解是吧，说得通。可是2 j# g2 G8 [0 L& }
有个问题。，生产一个就-1的话应该 take获取信号咯？反过来消费应该pos ...

你陷在细节里面了，看看人家的API是怎么样写的，osSemaphoreRelease和osSemaphoreWait，我们在生产者里面应该要osSemaphoreRelease，而在消费者里面osSemaphoreWait，是吧？字面理解，相当于生产的人释放了一个东西，然后消费者就等待生产者的这个东西。再看里面的实现，osSemaphoreRelease里面是xSemaphoreGive而不是take，而osSemaphoreWait里面是xSemaphoreTake而不是give。
所谓的反过来理解只是一种理解方法，说take和post的逻辑也反的话是不对的。不要老想着什么时候去post，什么去take。cmsis_os的API意思很明了，生产者生产了东西就应该release，消费者就应该Wait，这不是很好理解吗？