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

6 g- `6 v2 \! d/ | @; p o
int main(void)$ H. t, ?; K. H, Q& b( Y8 D
{
# `% b7 u( ^! v- _
+ O6 G$ d$ |4 c$ _: {
/* USER CODE BEGIN 1 */) V% _: W9 _! e3 M" g1 P
) F. `- {/ q9 [/ M3 L2 Y
/* USER CODE END 1 */
1 A( `* q: R* |0 b1 p& S
% U6 F# ^6 C2 v; m' ~/ q. q+ d
/* MCU Configuration----------------------------------------------------------*/ U, U" i- H- p7 J
: N* j" K% Z% b% Z# j* e
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */' h% e6 S3 j4 l
HAL_Init();( Z( T4 @' O' \1 j
% {! X4 `+ ^! w- r6 r3 |
/* Configure the system clock */
# D& ~% H5 @) U' e4 l
SystemClock_Config();/ r: X: t* U7 s
" K7 g3 e$ r9 ~: B* U
/* Initialize all configured peripherals */
+ s% L# D9 [3 A7 o" i' w: o
MX_GPIO_Init();9 g. b' Y( I/ \) b4 |7 c
MX_USART2_UART_Init();
/ y9 I% I1 ^$ K2 }, x* e y' W
5 `$ b0 i) O/ p
/* USER CODE BEGIN 2 */: p" v9 r$ `0 u
$ r" M8 Z5 g. E. F7 |
/* USER CODE END 2 */; H @' X/ \1 ?4 I
4 Z4 s/ @' B& p! F+ u$ |
/* Init code generated for FreeRTOS */ N1 I4 d6 X7 a% N7 D0 D; P
/* Create Start thread */
9 y9 C" }) S# }
osThreadDef(USER_Thread, StartThread, osPriorityNormal, 0, configMINIMAL_STACK_SIZE);3 l5 K' Z1 }# M: @/ ^
osThreadCreate (osThread(USER_Thread), NULL);( ~, ^; `9 v; u! Y! H
" @7 n, M* ?9 ~6 s' M3 C
/* Start scheduler */
0 v& k+ n M- W! U) ?- R
osKernelStart(NULL, NULL);# \3 P, j& S- c7 S+ H
- a3 \3 J9 \& f% b3 ^
/* We should never get here as control is now taken by the scheduler */
+ O8 I% a5 c3 r& G, \
! w4 n8 L: a1 x' }1 U& D
/* USER CODE BEGIN 3 */
' J$ a* ^% w+ Q* D
/* Infinite loop */) v6 E" P: i" h) X# ]. C
while (1)
& [$ W4 w( _/ y2 Y* H. C' C5 t
{. U3 L% t6 N. Z* K* V" A
1 |2 N1 {: u8 F: g, f& w! V
}* |$ g2 t/ D$ F$ h+ C D+ z, U
/* USER CODE END 3 */
" B, p0 p+ L( X7 S
8 C8 x N. b* U# l# Y
}

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

' ~- K& L) t: b+ ]3 Y' u
/* USER CODE BEGIN 4 */
5 ?4 j( W. s5 h
void Nucleo_072_Led(const void *par);
1 q8 }! d o2 ^9 C1 C( y; f- s
/* USER CODE END 4 */2 m7 D/ f9 G& e( {, y [
8 v9 P% k2 I9 ]6 q' k% w
static void StartThread(void const * argument)
4 a3 e3 L" d; a! V6 o$ o; Q& o$ v
{' p/ ^5 G/ C3 z9 w& j
3 x2 J- n8 b5 x
/* USER CODE BEGIN 5 */
" R- [2 e( U% o/ O& N, c
osThreadDef(LED_Thread, Nucleo_072_Led, osPriorityNormal, 0, configMINIMAL_STACK_SIZE);6 q6 [ E. c" `5 I3 z
osThreadCreate (osThread(LED_Thread), NULL);* [& }* j, V, G/ Q( G
/* Infinite loop */7 z7 i9 `5 a# V* v1 F- k
for(;;)
# }9 ?# H3 J2 [& t# R1 }* [* G
{
1 @! t6 X& s: i
osDelay(1);
$ Q3 j7 q" c, C' x8 I; @
}
! G) J& w* S& [* X1 B3 S. M
9 H$ j$ f$ k# G4 v! Y$ K! K9 e
/* USER CODE END 5 */
; M# i" p& S5 p7 ]$ Z) K3 n! S
* G' c) ` L5 {# ]
}

复制代码

添加一个 LED 函数

void Nucleo_072_Led(const void *par)
4 g$ n8 |8 Q) L! a* t
{
/ V7 Z! N! X% \& {
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
1 \0 [9 ~* y" l" G
__GPIOA_CLK_ENABLE();% k3 K/ _( W' @* D6 O
6 y7 `/ |, @5 N% i, C
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_5;
1 d& S0 f& s2 S* u U
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;4 b$ u: Z. L- x& X6 {) Z
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;& a/ a+ x2 [: G3 L6 G9 w& e# W8 ]
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_LOW;; _6 B3 F' j, a4 `! {; [% b8 K
. c. i1 i( Y; E' G
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);* T( N4 \: ]. f: Z
+ ]7 Q' F. Q( ?7 h
for(;;)8 K1 ^* _5 K7 j3 O( v; L
{
& L# l8 r% w. t* J- X
GPIOA->ODR^=GPIO_PIN_5;// PA5取反 LED闪烁; o6 k* m$ d% j/ Z# D+ Y. {
osDelay(500);5 S) Y& o1 O1 H# I
}
' H, c+ w5 L2 R: N
. |. M& L% d7 m
}

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

{3 b& A: ]2 t. y1 T% ]
osThreadDef( StartThread, osPriorityNormal, 0, 0);
$ [+ r) a& o M; k
osThreadCreate (osThread(StartThread), NULL);
6 Y; n9 q& C0 p/ I1 h$ \# L v
}1 |2 g6 \0 T& G0 o
$ j# ~# j& ^# Q0 F* G' P
osThreadDef( Nucleo_072_Led, osPriorityNormal, 0, 0);# P, C& U/ a! t7 T4 Q
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) f/ L% Z6 [$ ]7 ?/ h. q9 R4 C
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
& }0 [7 ^8 F& m反过来理解是吧，说得通。可是
4 v4 t4 ^. u& P% ^% A$ D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？