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

8 S" Z# t" r! w4 h5 h" m! n& d/ H
int main(void)
0 R8 X* N, t2 D
{
! ^' ?8 p* v* h, w) a$ X* ~
@* e5 K4 z( i, M) y" |8 T& g
/* USER CODE BEGIN 1 */
; B' |3 m7 M- L. {; [
: I- G6 J0 E9 C/ ?
/* USER CODE END 1 */! L2 b' \6 \4 x2 S2 X5 H, E
8 x9 Y- O+ h3 ~ Q7 z! H7 ^+ F
/* MCU Configuration----------------------------------------------------------*// k7 L J- E4 j/ w- h
7 S( c# Q4 j# K9 H8 ~
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
) Z! {2 f0 Y! g1 |( m8 y% X( S9 b
HAL_Init();$ ~2 c1 I4 G0 L0 Z1 y
) v2 U2 A' c c. }- X+ j
/* Configure the system clock */
' B1 J* g7 ^* I: Z1 }4 W
SystemClock_Config();9 u( ?, R/ b3 l z# n. s! f
' f2 f0 j5 F; e* _+ r4 u3 V
/* Initialize all configured peripherals */9 S8 I, {# l) c4 x& J4 @4 u. J
MX_GPIO_Init();
1 [! C& ~& ? D/ X
MX_USART2_UART_Init();- ~' I' s* p0 }# \1 g+ [$ K
0 k, R( A! q5 l" R" n) B1 \% Q
/* USER CODE BEGIN 2 */
O! m e2 M3 _! n7 o, K5 }& L
/ M* p& ?; T7 P) j* z+ E9 a* W
/* USER CODE END 2 */
( I3 U/ `) d1 U$ u" d4 u8 g
' J) C5 U" p2 A! e* V! N. f( f* J
/* Init code generated for FreeRTOS */1 u. U; E/ f! |; e" @, `
/* Create Start thread */
& z# {& L9 d7 |5 c4 j" w# a
osThreadDef(USER_Thread, StartThread, osPriorityNormal, 0, configMINIMAL_STACK_SIZE);: s" ]! r( ~' k6 F
osThreadCreate (osThread(USER_Thread), NULL);, s4 n2 }& A" a; x- ?8 _
5 I3 G' _5 d, v9 W
/* Start scheduler */7 a1 t" n; d* D1 f: L8 Q, G A
osKernelStart(NULL, NULL);
. Q- F# k+ } u3 p" G
4 t5 Q; l+ ?" K1 Z4 Q* r+ C
/* We should never get here as control is now taken by the scheduler */1 z% M h/ R0 q7 {: S
; O* \3 V( C0 ~0 R& |2 X- L1 ~8 N! Y! d
/* USER CODE BEGIN 3 */
& H7 G& S% p% w1 R1 d+ }/ I* z
/* Infinite loop */% D4 ^7 o3 a) z& Y
while (1)
2 U. ~( K- `7 y6 e$ c
{
4 ]9 L# N" `+ Z- l
$ h3 v8 v( c0 v. [0 k' `" \4 D
}. E6 g$ c; C& F G, r
/* USER CODE END 3 */
- {& L5 s1 s: V% L
# k/ ]: l0 V' x
}

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+ O5 R. ?0 E" l. T5 ]$ G
/* USER CODE BEGIN 4 */( b! Q9 z) n) \7 b
void Nucleo_072_Led(const void *par);
+ P0 i( Z/ a. }1 e* s% T
/* USER CODE END 4 */. K( m9 w6 z8 U* c: p2 _1 V0 b
% ?; ?; |" T4 h! a6 T6 y0 M
static void StartThread(void const * argument)
9 s! F8 p8 J" O) |
{1 L) P# ]' U }% L: L' L
; n* b9 c# |2 m. i q I
/* USER CODE BEGIN 5 */: T" I9 U( n# v8 D, {# {
osThreadDef(LED_Thread, Nucleo_072_Led, osPriorityNormal, 0, configMINIMAL_STACK_SIZE);( _$ i" B) [. I. b1 L
osThreadCreate (osThread(LED_Thread), NULL);
5 X8 M: c1 v0 i/ B
/* Infinite loop */# G: V; G# T# w! S- j1 ^
for(;;)
6 H, k! w o7 @6 W* j) g
{, Z L/ b7 |! c$ s
osDelay(1);
e/ k0 t% T2 h
}5 T) j! A1 l, @) C
# Y& s5 v8 k" Q, w( M, d
/* USER CODE END 5 */ + C/ ], e9 z+ g# E, A1 b+ k
' J) z9 D$ x- s/ L) q3 O
}

复制代码

添加一个 LED 函数

void Nucleo_072_Led(const void *par)2 X" T' f! v; G% H6 o: e/ i
{
9 S- M& ?& L" v0 f& ~" i; {+ T
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
+ n. T+ H: g6 M, I5 Q) D' b
__GPIOA_CLK_ENABLE();
: V7 B5 z( C$ _5 Q# c6 v
2 V$ R0 i6 A1 U# M5 H4 }
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_5;
8 R! B& \) l* i6 r
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
' r0 n0 Y( n; ?5 s+ G4 A* g
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
. y- P& g9 a1 j9 g# a! L7 C! K
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_LOW;
7 `( i0 z% l% M1 i4 x' H, p: k
9 G. L0 ?+ ^3 g
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);9 S' R5 \( O6 X) h
' a# m: e* t' e: p8 _( N
for(;;)
; [* C% O- D+ S# N" I
{0 T/ {) Q" [# I$ w0 a0 I5 Q
GPIOA->ODR^=GPIO_PIN_5;// PA5取反 LED闪烁
& M: Z& _2 @4 ^3 n1 q) x( f4 V
osDelay(500);2 y# j/ J2 S% |# V
}4 x! R8 T% G) ~0 [7 t# U
8 ?3 Z/ _6 O, ^7 x U8 F
}

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

{! @0 D3 p" ?# b' C7 q+ p0 g. e
osThreadDef( StartThread, osPriorityNormal, 0, 0);
) B9 w% H9 J* T+ h* u
osThreadCreate (osThread(StartThread), NULL);
2 z6 T# |" w: E2 s. k
}
# t7 v4 L4 Q# [* {$ M. i, W
- o& {; P# i, g/ g6 D
osThreadDef( Nucleo_072_Led, osPriorityNormal, 0, 0);
7 ]( M- J9 p% F( P$ i9 X2 V
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 12:567 k) e% A- S8 X% G; [; 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 00:482 G0 M. L' S3 a7 g& E* C q
反过来理解是吧，说得通。可是
( O& ?( A; e1 ]: n% r; k7 @# P' L& V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？