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

( s, P: l H$ z- @" q4 N* ^- N
int main(void)
8 X' R ^$ ~% m* w% \3 V3 h- W O
{
. l& L; t7 G: T5 R
: r# B8 a" }$ m/ S
/* USER CODE BEGIN 1 */
7 A4 ~! z& _$ f! l
6 B7 P. k5 E7 s ~* a3 ~
/* USER CODE END 1 */
1 k8 Y" w/ s/ X2 e" R3 ^0 A
: c5 |- {, ^5 |6 l5 a3 H
/* MCU Configuration----------------------------------------------------------*/
$ f6 p2 `; l' r9 P/ n. ^& {
# N% ^' G3 W# ~( S" m* N
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */2 D! e% @ g% g* U# [* _
HAL_Init();
_7 ~7 h0 l; ^$ t: Z6 E
$ B* Q( ^, E- G: y" @! Z0 q
/* Configure the system clock */
: h K( X M) J- O* v: k
SystemClock_Config();1 p" `# B) v* K9 L. ?$ T! O
7 C5 } o, @# [) c
/* Initialize all configured peripherals */
" s' V r7 q5 a+ E; s$ k
MX_GPIO_Init();4 {, p* h& R9 P7 @0 M
MX_USART2_UART_Init();
5 B6 x4 `. N6 D8 l# h: L
2 b& H- B9 u! ]! h: r; G
/* USER CODE BEGIN 2 */# |8 [0 O* `- n' O7 n" A8 M
' @+ k( B! d1 c0 w
/* USER CODE END 2 */
# C) K( E Z+ x9 L6 ?' ~% r
. k! ~+ ?0 c0 a4 e; e, N) I
/* Init code generated for FreeRTOS */: w' M5 f! F& C2 H
/* Create Start thread */9 _, B2 Q$ U/ H# S) M$ y
osThreadDef(USER_Thread, StartThread, osPriorityNormal, 0, configMINIMAL_STACK_SIZE);
- ?) O) U2 n2 s$ ~8 w5 y3 R
osThreadCreate (osThread(USER_Thread), NULL);
% t7 m9 B8 a$ \" ~. K7 Q6 e
; M' o; y) {4 Y! r3 D# x( J
/* Start scheduler *// n# ~' z& t) S! ], X( a7 U7 u
osKernelStart(NULL, NULL); n) T) v+ S$ d) K/ u& |' r
# A U8 d% ?6 ^1 r o; S/ I
/* We should never get here as control is now taken by the scheduler */* a4 C" C; l8 h# e0 C3 k- F# N B
3 i3 N+ V( p1 i# Y
/* USER CODE BEGIN 3 */3 G8 @, ]4 E% a
/* Infinite loop */
6 {. J; X9 Z% h
while (1)2 x6 E$ v1 {8 Y8 K3 s' n) L% l
{
8 P a. @, I, T" N# A* V
S2 R/ K6 t( K3 h6 E5 E
}
2 ~9 W1 y/ l& ^" w! t
/* USER CODE END 3 */
7 m( D- O. l8 j8 e" J5 h: n* k; B
: a; R% H. p" H* b3 L; I3 U- P
}

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

1 j- ?# ^# @2 E: N: Y: i
/* USER CODE BEGIN 4 */
; v3 ^0 o& c: Q; u
void Nucleo_072_Led(const void *par);" G, t ]6 V/ _/ }' z
/* USER CODE END 4 */& r" e1 X7 C$ B
3 M" ]$ H* f- a0 K
static void StartThread(void const * argument)
& j2 [, N: p" f3 ^ E' v+ ?1 ?
{
& z" W- M3 k6 Z) w% F
2 Z1 V/ R+ n B- [# C
/* USER CODE BEGIN 5 */
. ^3 d% a6 m3 U" [; Z0 s2 ^9 O6 M- T, g
osThreadDef(LED_Thread, Nucleo_072_Led, osPriorityNormal, 0, configMINIMAL_STACK_SIZE);
) X" s7 j4 F* ~
osThreadCreate (osThread(LED_Thread), NULL);. k4 i. ]* D7 r8 J. |- X+ i: Z" Z
/* Infinite loop */9 _: L: s7 r x! _0 ?
for(;;)9 j9 J" g: D; ?4 S: ~
{
3 V) e( L& @+ f+ |. f
osDelay(1);8 Y" w2 J0 \7 }! ~3 Q) E
}
6 Q+ o" x$ \0 D- ~! [
3 C: B/ s4 L/ N% m" A
/* USER CODE END 5 */ 1 E0 t o( B$ z7 O- \% {
5 G; ^1 j6 m8 ]1 {
}

复制代码

添加一个 LED 函数

void Nucleo_072_Led(const void *par)
' N7 w6 g( f5 c5 z
{% F) U/ T% ^& y1 _
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
" R8 k1 K7 p8 e" u
__GPIOA_CLK_ENABLE();
( \$ t s2 i8 T! L% W2 f: B
$ ?3 W; O% t$ G* P2 @9 C* Q
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_5;
" e5 T6 N# z$ d! z% y2 A
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
4 A v! F+ d1 j
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
4 Q9 \, X2 D) |7 R
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_LOW;) z' |+ a8 b7 a3 q9 J8 \4 U a4 K, }
+ b1 Q2 K& D7 c" ^3 w! l4 f
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);0 S- Y( c: ?& V$ f+ d1 y5 V5 N& S
+ d- ^% |7 A# o
for(;;)4 f7 H" R1 a* [& l- C
{! ^$ c; k7 w4 y, m
GPIOA->ODR^=GPIO_PIN_5;// PA5取反 LED闪烁" `+ }7 P" N& O* j4 W% b
osDelay(500);
9 j' c; R2 g* b1 E* W( n
}
9 U% {6 w4 t o
" u' v, T/ J; \: A' J! A
}

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

{
/ X7 q1 F0 u; r1 |, x9 \
osThreadDef( StartThread, osPriorityNormal, 0, 0);
# k4 t O2 P) C+ |0 K5 z4 X
osThreadCreate (osThread(StartThread), NULL);" `; O. G: T! [. e3 R6 T2 C/ s
}; x7 W+ z7 t& ^- ~, F' _' j7 W& n
7 W' ]0 m% ~2 u9 E
osThreadDef( Nucleo_072_Led, osPriorityNormal, 0, 0);# ?% H, l8 p; c
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 12:566 B5 q2 b, E! q2 o0 D
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- c# \- ?. m" m2 l3 H
反过来理解是吧，说得通。可是5 k y! F0 @9 I
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？