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

3 _9 q. G$ A' @/ @. a- s5 o
int main(void)* F+ ~* G1 l2 Y. l4 a, u( s( ]
{
7 D% U9 H1 X6 P, @
- R9 v7 A. Z( M% ~' ]% _7 r
/* USER CODE BEGIN 1 */9 |0 V0 }3 K g: Y" V9 c( v$ O
6 A* l! \& j9 d { L& u, [6 W9 s
/* USER CODE END 1 */# v+ M- S& B2 a4 i& `7 e3 ?$ `( d
& T, q2 g" F- F7 O; i# r
/* MCU Configuration----------------------------------------------------------*/
0 I$ A5 g2 x2 _) z% a) x7 ^9 _1 t0 ?
; p6 n2 O; {0 h
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */8 U) ^( w! m# N! p
HAL_Init();( K9 S) v3 u5 `
" \) @( F6 ^$ o0 {% S
/* Configure the system clock */; h' Q1 C4 M7 G
SystemClock_Config();
2 x& x+ h3 Q% n# K) s3 y: u
$ i! e9 K$ _! U3 j6 x' x2 n+ O
/* Initialize all configured peripherals */
U6 S& R! E* R2 s9 q
MX_GPIO_Init();. e" e+ X @: ?' @
MX_USART2_UART_Init(); `3 s# L7 y& x8 B
* X2 ?8 d4 R; d
/* USER CODE BEGIN 2 */
2 J4 J4 q) C4 l! o
* B, G/ U% v+ o$ i. I" h: t3 e
/* USER CODE END 2 */) M7 k5 d3 P1 X4 b
( Z( Q- x- ?/ J- F; k
/* Init code generated for FreeRTOS */
4 y6 i; a1 r3 P1 i
/* Create Start thread */
; X$ _9 Q. M# k9 l+ C j1 L1 o
osThreadDef(USER_Thread, StartThread, osPriorityNormal, 0, configMINIMAL_STACK_SIZE);
( F, a2 [0 e$ Z0 Q9 U" j; }
osThreadCreate (osThread(USER_Thread), NULL);
' D% s$ ~6 \6 f- e* ?/ d, r
. O1 ~$ b3 r* j: }# _
/* Start scheduler */4 T0 a3 I1 }* o6 J3 ^$ j T: `
osKernelStart(NULL, NULL);5 v. R3 v# f) S- D; U
6 Q( j: d/ c" c; @% h2 R" v
/* We should never get here as control is now taken by the scheduler */: l$ b% ^ n' F. C, @. s: U0 d
: Z7 z4 d' ?5 r$ H
/* USER CODE BEGIN 3 */+ j( {1 `+ {: N0 q M. c) ]
/* Infinite loop */
; D2 ~& z! q; p# C: a5 W
while (1)% L# X) ~4 c- M0 N0 I* h8 g
{5 n f& ?5 q$ x
+ V- I! @! @" G4 _/ ?
}
: I# U; i" @6 N' W: z9 @2 N
/* USER CODE END 3 */
/ n9 J3 L$ _, f) l& U2 ^
/ {- R& T! j/ l2 Y% I: y# [2 S2 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

" t; ]: ]5 c+ B; T
/* USER CODE BEGIN 4 */
' N% C* n0 L5 k+ n' n! }
void Nucleo_072_Led(const void *par);2 A$ S7 W! X6 b1 N
/* USER CODE END 4 */* Q2 h: d' g+ h
8 V0 z8 k- f- k
static void StartThread(void const * argument)
+ b! F6 F4 E& C, F% t4 [# L# t
{* V6 J' o0 O5 z y5 I; U
( x9 Z* f3 g+ l8 g8 t- l1 g9 s
/* USER CODE BEGIN 5 */
4 T6 h# h* w: v# W4 Z7 B
osThreadDef(LED_Thread, Nucleo_072_Led, osPriorityNormal, 0, configMINIMAL_STACK_SIZE);8 r. W$ H+ L) ~
osThreadCreate (osThread(LED_Thread), NULL);( s5 r) S+ c+ y
/* Infinite loop */; R) c- X4 b- k d! ^* H
for(;;)
: b3 b" ~8 L0 [
{
; Y9 i4 I: l7 ^% G
osDelay(1);" z0 n: r% g# F5 t9 P* j" M9 i, b
}9 f s4 D2 B9 c5 F% w
1 C+ X3 l2 Z! a: y$ s7 [2 x( x
/* USER CODE END 5 */ : N7 a* k! m- z/ _& t
! Y, Y- ?0 n4 M' m7 \- Y
}

复制代码

添加一个 LED 函数

void Nucleo_072_Led(const void *par)8 J, K# X6 @4 g+ f/ b, h# L
{
9 b, w9 E1 h/ k5 M9 [+ L& {& g' j
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
! S" C( Q: \2 T _0 a# H
__GPIOA_CLK_ENABLE();6 q$ _6 L5 \' I$ D3 y% E: e3 f
/ z% t S' C! e" I* K0 r' w" K! t
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_5;
9 ?3 i7 ~1 X! `" [
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
! S5 c z4 E, u: N0 v
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
$ y3 C* n* t8 h
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_LOW;
# z0 T1 [ [& }: R6 a
2 p/ i- M" u0 U6 l9 l/ v m
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
5 M Q4 u$ w) u& j: {+ {' b& r
+ k/ b+ B. \7 @& C5 x
for(;;)
0 e0 H" T* n9 ~
{
0 A6 R, d- F. H* d" a
GPIOA->ODR^=GPIO_PIN_5;// PA5取反 LED闪烁
- s/ |4 U: c1 t
osDelay(500);
/ O, a# Y6 A9 L$ G5 X; l- k) d
}
; }% f, J4 a2 E- w+ J( O+ K; J$ O
8 k9 k4 |) t5 J
}

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

{# E# S- G5 g! J' n8 L8 {
osThreadDef( StartThread, osPriorityNormal, 0, 0);
4 i: f, d! p( r+ X& a
osThreadCreate (osThread(StartThread), NULL);9 c R! g9 n7 C5 [
}5 i* D% k1 |( m5 l% E! h6 j
. Q3 w( X* \: o; f
osThreadDef( Nucleo_072_Led, osPriorityNormal, 0, 0);
; c3 y2 ~- L4 j C( Z% K# o2 y4 ?
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
( z) I8 [5 M) _: H4 e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 ~; v( g' {; P; R反过来理解是吧，说得通。可是
0 H& f! Q4 }# x+ 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？