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

5 J" z* b' t. C' u2 p/ l9 k
int main(void)
- T, ~/ J9 _ `. M& L3 S
{: E) k) ^, }1 Y. Z* q" [+ t! k* W
& r2 p! u: v) c2 n' t0 H1 B5 e
/* USER CODE BEGIN 1 */
& r! O3 v5 v8 S1 a
" s9 y3 S$ L7 n3 E/ Y
/* USER CODE END 1 */ O! @' y0 o$ h3 H/ O% O
! _6 D e8 d$ @/ R, n
/* MCU Configuration----------------------------------------------------------*/* F2 `3 N, B# J q, P: w9 t, }% Y
7 n: y; I1 T3 ?" j
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
8 Q5 W+ D4 ^# C6 B
HAL_Init();' n0 G7 ]8 U6 N; s0 M* ]8 I
4 p. C/ F F, W" D
/* Configure the system clock */
, F) h, M( M3 Z! e! R
SystemClock_Config();
2 i5 A" Z$ [+ I4 L! z9 h
& B: n0 R$ Z* [7 I! u* W& l
/* Initialize all configured peripherals */' ^1 z& t' G6 W! j5 D i
MX_GPIO_Init();) _9 _" o! a! t
MX_USART2_UART_Init();" m; R2 Q, q' H! q3 z2 }/ v
+ R# l& e" f5 a- Y
/* USER CODE BEGIN 2 */2 h7 A2 z z& i8 Z
* [) d; a3 @9 l% d6 k: ]* o
/* USER CODE END 2 */
9 e0 ?' z4 R! Y( d$ G# e& p, F
2 ] l2 m- E5 b$ e) s. F3 y' {
/* Init code generated for FreeRTOS */) P4 I6 g2 k/ |, K7 S
/* Create Start thread */! M) o% w7 U: d- M" d
osThreadDef(USER_Thread, StartThread, osPriorityNormal, 0, configMINIMAL_STACK_SIZE);. E/ [. k& |% C1 W+ N
osThreadCreate (osThread(USER_Thread), NULL);" ]: p) W$ U: K* N1 T; b' t% z8 T
) ~" {0 O. H& k* F
/* Start scheduler */; e0 |: n: t/ p$ q
osKernelStart(NULL, NULL);
+ k0 u2 a# C$ R! s# U7 P8 X8 t
" c# g8 M6 ?) k$ ]# c
/* We should never get here as control is now taken by the scheduler */5 j! Y1 D2 |" U3 W
$ a' o; y6 ?1 B9 k2 Y
/* USER CODE BEGIN 3 */# ^: |& U& M- x, {+ ?
/* Infinite loop */
1 [. Y1 b% i0 Y6 S4 ]3 `
while (1)* G3 J5 N' s8 Q- B+ D
{* ?5 U" A/ T& k! V1 G" I b( T7 x
: C* U- L9 F, N
}
+ V" w- o7 a- h. E
/* USER CODE END 3 */
# w* q) \+ k+ c% ^7 s; U ~
0 `$ R6 g7 K0 K9 U/ S M& I+ Z, a
}

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

5 {" m* I8 s K3 h
/* USER CODE BEGIN 4 */
8 V3 B- E" o9 M" n6 m' i8 j
void Nucleo_072_Led(const void *par);
. u2 f( w( u6 N3 {
/* USER CODE END 4 */0 Z" f$ L3 ]% W& n- ~0 ]
$ G& Z' Z a! F3 I
static void StartThread(void const * argument)
3 G6 _0 V: |* }! g
{' n$ ~& v0 v3 k
! L% R9 R# {- J% ?0 w# e+ {" F
/* USER CODE BEGIN 5 */
( C/ I3 L; G6 b" v$ @( c% W
osThreadDef(LED_Thread, Nucleo_072_Led, osPriorityNormal, 0, configMINIMAL_STACK_SIZE);$ M- }1 e% h$ K
osThreadCreate (osThread(LED_Thread), NULL);/ ?: v, z/ Z! H; R C2 K; t
/* Infinite loop */4 w& q9 n4 A! n" p
for(;;)
" y! {7 O1 ]6 Z- K
{
. n# W! q! l* G7 U7 \1 O/ j) }
osDelay(1);
& _* i2 ]( v, o0 e5 h
}
! Q3 B( g- A4 k+ Y4 J7 V) \! f
: [! y/ W$ c- r5 H J. A
/* USER CODE END 5 */
: w3 ?5 E2 \7 l& z; t \& i; v3 j7 b
) m+ X. j8 J& z$ X
}

复制代码

添加一个 LED 函数

void Nucleo_072_Led(const void *par)
/ M f) s0 ?/ M) a) c q
{
( R1 x1 b6 g, U$ K% H
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;0 R2 x, N* n, g1 z2 w
__GPIOA_CLK_ENABLE();
4 J; \7 K0 x, g# ]* M
2 o$ d" O- l+ s% R
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_5;2 u; N! M0 z9 h( K2 f
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;" e+ e, b0 O# p6 B
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
- E/ o/ A/ U3 U C+ L, f2 j" a; \& K
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_LOW;0 s% A' \7 }. K
& P! s7 \) P* D' l
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);( m( d# U& U4 \6 }2 X7 t
_7 r/ t' p, J
for(;;) U g" \& ~$ D) g& y* [ W7 v# U
{3 H6 R. l7 t+ J# l8 z& r6 g% _
GPIOA->ODR^=GPIO_PIN_5;// PA5取反 LED闪烁
* }* y1 z3 i, V Z' B3 \8 _
osDelay(500);# O5 \0 K$ f9 a; {. s# S8 \
}( K5 N# Y _. M8 X, ]% Y
, }, F9 c* i& z9 V( ]
}

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

{. ]% ]9 k) x" N2 P6 S
osThreadDef( StartThread, osPriorityNormal, 0, 0);
s" N/ {3 d* j1 F* s4 o
osThreadCreate (osThread(StartThread), NULL);
1 |: j+ d8 z& w$ F3 D8 d
}0 s+ C5 d. V) D$ Z
: n& ?9 s+ y E1 ~) _
osThreadDef( Nucleo_072_Led, osPriorityNormal, 0, 0);1 f1 x2 Y& \4 b- U$ q7 d, X* f( l2 {
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% d* Y' b& V& A" W
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 r6 v/ O) R" u2 G- s反过来理解是吧，说得通。可是
' _/ e4 L D9 e" V( G" _. @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？