STM32F4移植FreeRTOS V10.3.1

STM32F429移植FreeRTOS

一、环境

Win10、Keil uVision5、STM32CubeMX、STM32F429IGT6

二、准备工作

2.1创建基于HAL库的STM32F429基础工程

创建新项目，MCU型号选择STM32F429IGTx,然后开始项目。

选择使用外部高速时钟，时钟源为外部晶振，然后配置系统时钟，根据晶振频率将系统时钟配置到180MHz。

配置USART1为异步收发串口模式，设定为115200波特率，8位数据位，1位停止位，无奇偶校验，配置USART1相关外设IO引脚，启用USART1 DMA收发传输，启用USART1中断和其DMA收发关联通道中断并设定优先级。

在项目管理子页面对项目相关配置项以及代码生成项进行相关配置。

建议对HAL时基源选择为SysTick以外的时钟源。

以上步骤完成后点击生成代码，代码生成完以后用Keil uVision5打开项目并进行编译，此时编译应该是能正常编译的。

经过以上步骤，我们创建了不含有FreeRTOS的基础工程（如果想使用CMSIS接口的也可以在配置时直接勾选使用FreeRTOS中间件）。

2.2获取FreeRTOS源码

FreeRTOS作为开源RTOS，允许开源商用，可以在其官方网站找到源码获取入口（官方网址为：www.freertos.org）。进入官网后，在首页点击下载FreeRTOS，进入下载页面点击下载。这里我获取的是FreeRTOS V10.3.1的源码。

三、FreeRTOS移植

在STM32CubeMX生成的项目目录中添加子目录FreeRTOS。将官方源码中Source目录中的所有内容全部复制到我们创建的FreeRTOS目录下。保留FreeRTOS\portable目录下的Keil、MemMang、RVDS，其他的可以删除（其实Keil也可以删除）。

在Keil uVision5中创建分组FreeRTOS_CORE、FreeRTOS_PORTABLE。将FreeRTOS目录下的croutine.c、event_groups.c、list.c、queue.c、stream_buffer.c、tasks.c、timers.c全部添加到分组FreeRTOS_CORE。将FreeRTOS\portable\MemMang\heap_4.c和FreeRTOS\portable\RVDS\ARM_CM4F\port.c添加到分组FreeRTOS_PORTABLE。

然后将FreeRTOS的相关头文件路径添加到项目中。

将官方Demo中的FreeRTOS复制到我们的工程目录FreeRTOS\include中去。

将FreeRTOSConfig.h中第45行左右的 #ifdef __ICCARM__ 修改为 #ifdef __CC_ARM以便和我们使用的编译器匹配。

将FreeRTOSConfig.h中目前没有实现的没有使用的钩子函数开启宏关闭（官方Demo中开启了这些宏）：configUSE_IDLE_HOOK、configUSE_TICK_HOOK、configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW、configUSE_MALLOC_FAILED_HOOK。

打开文件stm32f4xx_it.c，找到SVC_Handler、PendSV_Handler、SysTick_Handler的函数定义将其屏蔽，因为这三个函数和FreeRTOS内核息息相关，在FreeRTOS内核源码中有具体实现，屏蔽掉是为了祛除重定义。

这时候编译，会正常通过。

四、添加基础功能

经过以上步骤实际上已经基本完成了FreeRTOS V10.3.1在STM32F429IGT6的移植，但是为了方便测试，我们还将添加一些基础功能。

4.1串口DMA发送

添加USART1_Tx DMA传输N字节相关代码段：

#define USART1_TX_DMA_BUFFER_MAX_SIZE 1024
uint8_t Usart1_Tx_DMA_Buffer[USART1_TX_DMA_BUFFER_MAX_SIZE+1];
uint16_t Usart1_DMASend_NBytes(uint8_t* buffer, uint16_t size)
{uint16_t size_t=0;if(!size) return 0;size_t = (size > USART1_TX_DMA_BUFFER_MAX_SIZE ? USART1_TX_DMA_BUFFER_MAX_SIZE : size);  while(0 != __HAL_DMA_GET_COUNTER(&hdma_usart1_tx)){;}  if(buffer!=NULL) {memcpy(&Usart1_Tx_DMA_Buffer[0], buffer,size_t);}HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, Usart1_Tx_DMA_Buffer, size_t);       return size;
}

创建几个简单的FreeRTOS任务：

#define START_TASK_PRIO      1
#define START_STK_SIZE      128
TaskHandle_t StartTask_Handler;
void start_task(void *pvParameters);                             #define USART1_SEND_TASK_PRIO      2
#define USART1_SEND_STK_SIZE        256
TaskHandle_t USART1_SendTask_Handler;
void USART1_Send_task(void *pvParameters);          #define APP_TASK_PRIO       3
#define APP_STK_SIZE        256
TaskHandle_t APP_Task_Handler;
void APP_task(void *pvParameters);#define SENSOR_TASK_PRIO      4
#define SENSOR_STK_SIZE         256
TaskHandle_t Sensor_Task_Handler;
void Sensor_task(void *pvParameters);#define USART1_TX_Q_NUM    5
QueueHandle_t Queue_Usart1_tx;     #define MAX_FRAME_COMM_BUFFER_SIZE USART1_TX_DMA_BUFFER_MAX_SIZE
typedef struct
{uint8_t* start_addr;           uint16_t len;
}Usart1_Tx_Buffer_Typedef;int main(void)
{BaseType_t TaskCreateStatus;   HAL_Init();SystemClock_Config();MX_GPIO_Init();MX_DMA_Init();MX_USART1_UART_Init();TaskCreateStatus= xTaskCreate((TaskFunction_t )start_task, (const char*    )"start_task",             (uint16_t       )START_STK_SIZE,        (void*          )NULL,  (UBaseType_t    )START_TASK_PRIO,  (TaskHandle_t*  )&StartTask_Handler); if(pdPASS == TaskCreateStatus){//printf(" start_task create success\r\n");}vTaskStartScheduler();          while (1){}
}void start_task(void *pvParameters)
{BaseType_t TaskCreateStatus;     taskENTER_CRITICAL();           Queue_Usart1_tx=xQueueCreate(USART1_TX_Q_NUM,sizeof(Usart1_Tx_Buffer_Typedef));   TaskCreateStatus= xTaskCreate((TaskFunction_t )USART1_Send_task,      (const char*    )"USART1_Send_task",      (uint16_t       )USART1_SEND_STK_SIZE, (void*          )NULL,               (UBaseType_t    )USART1_SEND_TASK_PRIO, (TaskHandle_t*  )&USART1_SendTask_Handler);  if(pdPASS == TaskCreateStatus){//printf(" LED0Task create success\r\n");}TaskCreateStatus= xTaskCreate((TaskFunction_t )APP_task,         (const char*    )"APP_task",      (uint16_t       )APP_STK_SIZE, (void*          )NULL,               (UBaseType_t    )APP_TASK_PRIO, (TaskHandle_t*  )&APP_Task_Handler);  if(pdPASS == TaskCreateStatus){//printf(" LED0Task create success\r\n");}TaskCreateStatus= xTaskCreate((TaskFunction_t )Sensor_task,         (const char*    )"Sensor_task",       (uint16_t       )SENSOR_STK_SIZE, (void*          )NULL,                (UBaseType_t    )SENSOR_TASK_PRIO,  (TaskHandle_t*  )&Sensor_Task_Handler);  if(pdPASS == TaskCreateStatus){//printf(" LED0Task create success\r\n");}                  vTaskDelete(StartTask_Handler); taskEXIT_CRITICAL();
}void USART1_SendData(uint8_t *pData,uint16_t len)
{   Usart1_Tx_Buffer_Typedef    Tx_Buff;Tx_Buff.start_addr  = pData;Tx_Buff.len                = len;xQueueSendToBack(Queue_Usart1_tx,(void *)&Tx_Buff,portMAX_DELAY);
}void USART1_Send_task(void *pvParameters)
{Usart1_Tx_Buffer_Typedef Tx_Type;BaseType_t res = pdTRUE;while(1){res = xQueueReceive(Queue_Usart1_tx,&Tx_Type,portMAX_DELAY);  if(res == pdTRUE) Usart1_DMASend_NBytes(Tx_Type.start_addr,Tx_Type.len);//通过DMA发送  vTaskDelay(10);    }
}void APP_task(void *pvParameters)
{uint8_t testOut[128];uint32_t index=0;while(1){sprintf((char*)testOut,"APP_task %u \r\n",index++);USART1_SendData(testOut,strlen((const char*)testOut));vTaskDelay(100);                           }
}void Sensor_task(void *pvParameters)
{uint8_t testOut2[128];uint32_t index=0;while(1){sprintf((char*)testOut2,"Sensor_task %u \r\n",index++);USART1_SendData(testOut2,strlen((const char*)testOut2));vTaskDelay(100);                        }
}

4.2下载验证

将工程进行编译、下载验证，符合预期。

五、项目完整源码下载连接

https://download.csdn.net/download/smallerxuan/12551345