STM32 HAL库 +freeRTOS+Keil 移植

STM32 HAL库 +freeRTOS+Keil 移植

　　官方freeRTOS移植教程很多，本文不做赘述。本文基于Keil 5提供的freeRTOS库，进行移植。

　　Keil 版本：Keil MDK uVision5

　　首先准备好一个可以用的HAL库工程，为了方便调试，选择了原子哥的开发板上提供跑马灯工程。

 　打开工程，

点击，下载freeRTOS库，

我的已经安装过了 最新的版本10.3.1

下载完成后关闭，点击 ，在这个界面下，按下图选择对应的选项

 选择完成后点击OK（ 如果没有先下载），可以看到工程中已经添加RTOS

 点击编译下，

 有一个错误先不用管，接下来开始修改文件，先打开RTE_Components.h

将  #define CMSIS_device_header "stm32f10x.h" 修改成  #define CMSIS_device_header  "stm32f1xx_hal.h"   ，keil下载的默认是库函数版移植的，需要将头文件变更成"stm32f1xx_hal.h"

 

 接下来修改FREERTOS_CONFIG.H，打开头文件FREERTOS_CONFIG.H，

将#define configUSE_TIMERS                      0   修改成    #define configUSE_TIMERS                      1

将#define xPortSysTickHandler                   SysTick_Handler 屏蔽

 编译下，出现两个错误

 打开 stm32f1xx_it.c，

 

 将PendSV_Handler(void) 、SVC_Handler(void)、SysTick_Handler(void)3个函数 屏蔽

 打开sys.h 将  #define SYSTEM_SUPPORT_OS 0  改成#define SYSTEM_SUPPORT_OS 1

 打开delay.c 将内部所有代码替换

#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h" 

static u32 fac_us=0;                            //us延时倍乘数


static u16 fac_ms=0;                        //ms延时倍乘数,在os下,代表每个节拍的ms数

    


extern void xPortSysTickHandler(void); 
//systick中断服务函数,使用ucos时用到
void SysTick_Handler(void)
{    
    if(xTaskGetSchedulerState()!=taskSCHEDULER_NOT_STARTED)//系统已经运行
    {
            xPortSysTickHandler();    
    }
    HAL_IncTick();
}


               
//初始化延迟函数
//当使用ucos的时候,此函数会初始化ucos的时钟节拍
//SYSTICK的时钟固定为AHB时钟
//SYSCLK:系统时钟频率
void delay_init(u8 SYSCLK)
{
    u32 reload;
  HAL_SYSTICK_CLKSourceConfig(SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK);//SysTick频率为HCLK
    fac_us=SYSCLK;                        //不论是否使用OS,fac_us都需要使用
    reload=SYSCLK;                        //每秒钟的计数次数 单位为K       
    reload*=1000000/configTICK_RATE_HZ;    //根据delay_ostickspersec设定溢出时间
                                            //reload为24位寄存器,最大值:16777216,在72M下,约合0.233s左右    
    fac_ms=1000/configTICK_RATE_HZ;        //代表OS可以延时的最少单位       
    SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_TICKINT_Msk;//开启SYSTICK中断
    SysTick->LOAD=reload;                     //每1/OS_TICKS_PER_SEC秒中断一次    
    SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //开启SYSTICK
}                                    
//延时nus
//nus:要延时的us数.    
//nus:0~190887435(最大值即2^32/fac_us@fac_us=22.5)                                           
void delay_us(u32 nus)
{        
    u32 ticks;
    u32 told,tnow,tcnt=0;
    u32 reload=SysTick->LOAD;                //LOAD的值             
    ticks=nus*fac_us;                         //需要的节拍数 

    told=SysTick->VAL;                        //刚进入时的计数器值
    while(1)
    {
        tnow=SysTick->VAL;    
        if(tnow!=told)
        {        
            if(tnow<told)tcnt+=told-tnow;    //这里注意一下SYSTICK是一个递减的计数器就可以了.
            else tcnt+=reload-tnow+told;        
            told=tnow;
            if(tcnt>=ticks)break;            //时间超过/等于要延迟的时间,则退出.
        }  
    };
                                    
}  
//延时nms
//nms:要延时的ms数
//nms:0~65535
void delay_ms(u32 nms)
{    
    if(xTaskGetSchedulerState()!=taskSCHEDULER_NOT_STARTED)//系统已经运行
    {        
        if(nms>=fac_ms)                        //延时的时间大于OS的最少时间周期 
        { 
               vTaskDelay(nms/fac_ms);             //FreeRTOS延时
        }
        nms%=fac_ms;                        //OS已经无法提供这么小的延时了,采用普通方式延时    
    }
    delay_us((u32)(nms*1000));                //普通方式延时
}
//延时nms,不会引起任务调度
//nms:要延时的ms数
void delay_xms(u32 nms)
{
    u32 i;
    for(i=0;i<nms;i++) delay_us(1000);
}

 打开delay.h将内部所有代码替换

#ifndef __DELAY_H
#define __DELAY_H                
#include "sys.h"       
void delay_init(u8 SYSCLK);
void delay_ms(u32 nms);
void delay_us(u32 nus);
void SysTick_Handler(void);
void delay_xms(u32 nms);
#endif

 打开usart.c将代码 

#if SYSTEM_SUPPORT_OS
#include "includes.h"                    //ucos 使用      
#endif

替换成

#if SYSTEM_SUPPORT_OS
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h" 
#endif

将代码段

//#if SYSTEM_SUPPORT_OS         //使用OS
//    OSIntEnter();    
//#endif

和

//#if SYSTEM_SUPPORT_OS         //使用OS
//    OSIntExit();                                               
//#endif

屏蔽

编译没有错误

打开main.c 将所有代码替换成

#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "FreeRTOSConfig.h"
//任务优先级
#define START_TASK_PRIO        1
//任务堆栈大小    
#define START_STK_SIZE         128 
//任务句柄
TaskHandle_t StartTask_Handler;
//任务函数
void start_task(void *pvParameters);

//任务优先级
#define LED0_TASK_PRIO        2
//任务堆栈大小    
#define LED0_STK_SIZE         20  
//任务句柄
TaskHandle_t LED0Task_Handler;
//任务函数
void led0_task(void *pvParameters);

//任务优先级
#define LED1_TASK_PRIO        3
//任务堆栈大小    
#define LED1_STK_SIZE         20  
//任务句柄
TaskHandle_t LED1Task_Handler;
//任务函数
void led1_task(void *pvParameters);


int main(void)
{
    HAL_Init();                             //初始化HAL库    
    Stm32_Clock_Init(RCC_PLL_MUL10);       //设置时钟,72M
        delay_init(70);                       //初始化延时函数
        LED_Init();                            //初始化LED    
        //创建开始任务
    xTaskCreate((TaskFunction_t )start_task,            //任务函数
                (const char*    )"start_task",          //任务名称
                (uint16_t       )START_STK_SIZE,        //任务堆栈大小
                (void*          )NULL,                  //传递给任务函数的参数
                (UBaseType_t    )START_TASK_PRIO,       //任务优先级
                (TaskHandle_t*  )&StartTask_Handler);   //任务句柄              
    vTaskStartScheduler();          //开启任务调度
                                return(1);
//        while(1){
//            PAout(6)=~PAout(6);
//            delay_ms(500);
//            PAout(7)=~PAout(7);
//            delay_ms(1000);
//        };
    }
void start_task(void *pvParameters)
{
    taskENTER_CRITICAL();           //进入临界区
    //创建LED0任务
    xTaskCreate((TaskFunction_t )led0_task,         
                (const char*    )"led0_task",       
                (uint16_t       )LED0_STK_SIZE, 
                (void*          )NULL,                
                (UBaseType_t    )LED0_TASK_PRIO,    
                (TaskHandle_t*  )&LED0Task_Handler);   
    //创建LED1任务
    xTaskCreate((TaskFunction_t )led1_task,     
                (const char*    )"led1_task",   
                (uint16_t       )LED1_STK_SIZE, 
                (void*          )NULL,
                (UBaseType_t    )LED1_TASK_PRIO,
                (TaskHandle_t*  )&LED1Task_Handler);   
                            
    vTaskDelete(StartTask_Handler); //删除开始任务
    taskEXIT_CRITICAL();            //退出临界区
}

//LED0任务函数 
void led0_task(void *pvParameters)
{     
    while(1)
    {
        LED0=~LED0;
        vTaskDelay(1000);
    }
}   

//LED1任务函数
void led1_task(void *pvParameters)
{
    while(1)
    {
       LED1=~LED1;
             vTaskDelay(2000);
    }
}

编译后下载，发现没有反应跑马灯不亮，调试发现卡死在下面这条指令处

/* The kernel interrupt priority should be set to the lowest
        priority. */
        configASSERT( ucMaxPriorityValue == ( configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY & ucMaxPriorityValue ) );

打开"FreeRTOSConfig.h" 将下面的代码段屏蔽

/* Cortex-M specific definitions. */
#ifdef __NVIC_PRIO_BITS
  /* __NVIC_PRIO_BITS will be specified when CMSIS is being used. */
  #define configPRIO_BITS                     __NVIC_PRIO_BITS
#else
  /* 7 priority levels */
  #define configPRIO_BITS                     3
#endif

将

/* Interrupt priorities used by the kernel port layer itself.  These are generic
 * to all Cortex-M ports, and do not rely on any particular library functions. */
#define configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY               (configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY << (8 - configPRIO_BITS))

/* !!!! configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY must not be set to zero !!!!
 * See http://www.FreeRTOS.org/RTOS-Cortex-M3-M4.html. */
#define configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY          (configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY << (8 - configPRIO_BITS))

修改成

#define configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY               255//(configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY << (8 - configPRIO_BITS))

/* !!!! configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY must not be set to zero !!!!
 * See http://www.FreeRTOS.org/RTOS-Cortex-M3-M4.html. */
#define configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY          191//(configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY << (8 - configPRIO_BITS))

编译后下载，发现跑马灯常亮，

调试发现代码没有卡死，这个问题困扰我了还久，

再次打开"FreeRTOSConfig.h" 将下面

#define configTIMER_TASK_STACK_DEPTH          (configMINIMAL_STACK_SIZE * 2)

修改成

#define configTIMER_TASK_STACK_DEPTH          256

编译下载 ，成功了！！！

 移植成功的demo文件：https://download.csdn.net/download/u012345203/12447119