用STM32CubeIDE速攻FreeRTOS

2019年4月发布STM32CubeIDE，借此是关于RTOS实时操作系统重要性叙述及如何在STM32CubeIDE环境中，向STMF4-DISC1 开发板迅捷导入FreeRTOS。

PART-0. RTOS重要性

3月经济学人报道:"自动化让人类失去工作？专家回应：情况正相反。"因为利润转化为新技术投入。在这场自动化浪潮中，日本成最大赢家，市场占有率45%，中国增长至15%。公司层面仍然是基恩士，FUNC，SMC以及LaserTEC，其中基恩士凭借其个性化定制方案解决战略一直是人们心中神一般存在。

对于自动化这一概念，Iphone[家庭APP]中给出的简洁解释，让人印象深刻，自动化：让家庭设备在环境发生变化时作出反应。或者就是Internet of Things(IOT).除此之外，发现微软Azure, Intel的TCC，都在推广real time operating system(RTOS),即实时操作系统。

相对于批处理程序，实时操作系统特点是对变化状况作出低时延回应，目前包括三种类型：软性实时操作系统，硬性实时操作系统及firm real-time system同样是操作系统，Lunux设计框架决定着先天不足，在要求情况发生变化时，处理与反应结果允许时间范围150μs内。通用计算机系统要也无法满足这一时延要求。RTOS是针对特定事件专用系统，其低迟延，可靠性等优势而占有一席地位，传递价值，保证安全。比如硬性实时操作系统中，汽车安全汽囊，在规定时间内作出控制且无致命危险。

PART-1. 实验设计

IDE:STM32CubeIDE
硬件：STMicroelectronics半导体公司制，Discovery kit with STM32F407VG MCU

以上为实验准备内容

项目新建
1-1. 启动STM32CubeIDE，选择File>>New>>STM32 Project：

1-2. 开发板选择，在Board Selector，而非MCU/MPU中搜索STM32F407，选择STM32F407G-DISC1，选中目标开发板后，详细介绍显示：Discovery kit with STM32F407VG MCU ，如图2所示进行确认。
1-3.基本信息设置与自定义，如下图3所示：
项目名称：Input_FreeRTOS
Targeted Language:C
Targeted Binary Type:Excutable
Targeted Project Type:STM32Cube

1-3. 选择Finish后，有两个对话窗口，全部选择默认选项Yes。在此后，IDE会更新与下载相关文件，需要等待。
FreeRTOS导入
2-1. IDE相关文件下载完成后，自动返回在Device configuration Tool界面：

2-2. 打开FreeRTOS, 具体路径是Categories>>Middleware>>FREERTOS, 点击FREERTOS后，则会弹出对话框[Mode],[Configuration]。
在Mode>>Interface下拉窗口中，会出现Disable/CMSIS_V1/CMSIS_V2，选择CMSIS_V2，至此，FreeRTOS就已经导入完毕。
Task List 追加
在选择CMSIS_V2后，Configuration部分详细子目录会显示出来，此时，选择Tasks and Queues>>add, 如下图所示：
因为全部选择默认，直接点击ok, 如下图所示myTask02已经追加进来。
后处理
仍然在以上Configuration界面中，进行TimeBase Tick变更，在侧栏中System Core>>SYS中，TimeBase Source默认设置为SysTick，将其选择为TIM7
Code生成
Ctrl+s 保存变更以后，以下对话窗口将出现，选择Yes代码生成执行。

PART-2. Hello LED

函数StartTask02()已经生成，在main.c文件中。

/* USER CODE END Header_StartTask02 */
void StartTask02(void *argument)
{/* USER CODE BEGIN StartTask02 *//* Infinite loop */for(;;){HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port,LED_Pin);osDelay(500);}/* USER CODE END StartTask02 */

参考前篇HELLO_LED博文，同样可以实现点亮Green LED。
移植完成报告如下：
`
Starting server with the following options:
Persistent Mode : Disabled
Logging Level : 1
Listen Port Number : 61234
Status Refresh Delay : 15s
Verbose Mode : Disabled
SWD Debug : Enabled

Waiting for debugger connection…
Debugger connected
Waiting for debugger connection…
Debugger connected
Waiting for debugger connection…
--------------------------------------------------------------
STM32CubeProgrammer v2.10.0
--------------------------------------------------------------

Log output file: /tmp/STM32CubeProgrammer_pD9RD1.log
ST-LINK SN : 49FF70064965525408411887
ST-LINK FW : V2J39S0
Board : –
Voltage : 2.89V
SWD freq : 4000 KHz
Connect mode: Under Reset
Reset mode : Hardware reset
Device ID : 0x411
Revision ID : Rev B
Device name : STM32F2xx
Flash size : 1 MBytes
Device type : MCU
Device CPU : Cortex-M3
BL Version : –

Memory Programming …
Opening and parsing file: ST-LINK_GDB_server_casGpP.srec
File : ST-LINK_GDB_server_casGpP.srec
Size : 46.29 KB
Address : 0x08000000

Erasing memory corresponding to segment 0:
Erasing internal memory sectors [0 2]
Download in Progress:

File download complete
Time elapsed during download operation: 00:00:01.363

Verifying …

Download verified successfully
`

PART-3. 问题调试

可能第一次移植代码等原因会出现：“ST-Link Server is required to launch the debug session”, 则需下载ST-LINK服务器软件模块，软件详细如下：
-ST-LINK-SERVER
-ST-LINK server software module

PART-4. 结语

IDE软件90%能实现自动化，进行相关设置，就能将FreeRTOS导入。比起自己去官网下载然后加载设置PATH等方法，更便捷。