学习嵌入式实时操作系统（RTOS）,以uc/OS-III为例，将其移植到stm32F103上，构建至少3个任务（task）:
其中两个task分别以1s和3s周期对LED等进行点亮-熄灭的控制；
另外一个task以2s周期通过串口发送“hello uc/OS! 欢迎来到RTOS多任务环境！”。
UCOS是Micrium公司出品的RTOS类实时操作系统，是一个可裁剪、可剥夺型的多任务内核，而且没有任务数限制，提供了实时操作系统所需的所有功能，包括资源管理、同步、任务通信等。
在UCOSIII中任务就是程序实体，UCOSIII能够管理和调度这些小任务（程序）。UCOSIII中的任务由三部分组成：任务堆栈、任务控制块和任务函数。
任务堆栈：上下文切换的时候用来保存任务的工作环境，就是STM32的内部寄存器值。
任务控制块：任务控制块用来记录任务的各个属性。
任务控制块是用来记录与任务相关的信息的数据结构，每个任务都要有自己的任务控制块。我们使用OSTaskCreate()函数来创建任务的时候就会给任务分配一个任务控制块。任务控制块由用户自行创建。
任务函数：由用户编写的任务处理代码，是实实在在干活的，任务函数通常是一个无限循环，也可以是一个只执行一次的任务。任务的参数是一个void类型的，可以可以传递不同类型的数据甚至是函数。
设置RCC：
设置SYS
配置串口USART1：
设置PA3 PC13作为两个LED灯的端口：
获取uCOS-III源码：
下载地址：http://micrium.com/downloadcenter/
选择ST系列，点击 View all STMicroelectronics，点击 STMicroelectronics STM32F107
之后按照提示注册下载即可。
文件准备：
打开下载好的源码：
将uCOS的5个相关文件复制到cubeMX工程的MDK-ARM文件夹下：
打开工程文件中的keil
然后操作如下：
在keil中点开Manage Project Items
并添加如下文件：
点击CUP 然后点击右下方的Add Files
在MDK-ARM\uC-CPU路径中添加：
cpu_core.c
cpu_core.h
cup_def.h
点击添加
在MDK-ARM\uC-CPU\ARM-Cortex-M3\RealView路径中添加：
cpu.h
cpu_a.asm
cpu_c.c
点击LIB并进入添加文件
在路径MDK-ARM\uC-LIB中添加：
在路径MDK-ARM\uC-LIB\Ports\ARM-Cortex-M3\RealView下添加：
点击PORT并进入添加文件
在路径MDK-ARM\uCOS-III\Ports\ARM-Cortex-M3\Generic\RealView中添加：
点击SOURCE并进入添加文件
在路径MDK-ARM\uCOS-III\Source中添加文件：、
将下图所有的.c和.h文件全部添加
点击CONFIG并进入文件添加：
在路径MDK-ARM\uC-CONFIG中添加文件：
点击BSP并进入文件添加：
在路径MDK-ARM\uC-BSP中添加文件：
随后导入文件路径即可
添加代码：
#ifndef __BSP_H__
#define __BSP_H__
#include "stm32f1xx_hal.h"
void BSP_Init(void);
#endif
#include "includes.h"
#define DWT_CR *(CPU_REG32 *)0xE0001000
#define DWT_CYCCNT *(CPU_REG32 *)0xE0001004
#define DEM_CR *(CPU_REG32 *)0xE000EDFC
#define DBGMCU_CR *(CPU_REG32 *)0xE0042004
#define DEM_CR_TRCENA (1 << 24)
#define DWT_CR_CYCCNTENA (1 << 0)
CPU_INT32U BSP_CPU_ClkFreq (void)
{
return HAL_RCC_GetHCLKFreq();
}
void BSP_Tick_Init(void)
{
CPU_INT32U cpu_clk_freq;
CPU_INT32U cnts;
cpu_clk_freq = BSP_CPU_ClkFreq();
#if(OS_VERSION>=3000u)
cnts = cpu_clk_freq/(CPU_INT32U)OSCfg_TickRate_Hz;
#else
cnts = cpu_clk_freq/(CPU_INT32U)OS_TICKS_PER_SEC;
#endif
OS_CPU_SysTickInit(cnts);
}
void BSP_Init(void)
{
BSP_Tick_Init();
MX_GPIO_Init();
}
#if (CPU_CFG_TS_TMR_EN == DEF_ENABLED)
void CPU_TS_TmrInit (void)
{
CPU_INT32U cpu_clk_freq_hz;
DEM_CR |= (CPU_INT32U)DEM_CR_TRCENA; /* Enable Cortex-M3's DWT CYCCNT reg. */
DWT_CYCCNT = (CPU_INT32U)0u;
DWT_CR |= (CPU_INT32U)DWT_CR_CYCCNTENA;
cpu_clk_freq_hz = BSP_CPU_ClkFreq();
CPU_TS_TmrFreqSet(cpu_clk_freq_hz);
}
#endif
#if (CPU_CFG_TS_TMR_EN == DEF_ENABLED)
CPU_TS_TMR CPU_TS_TmrRd (void)
{
return ((CPU_TS_TMR)DWT_CYCCNT);
}
#endif
#if (CPU_CFG_TS_32_EN == DEF_ENABLED)
CPU_INT64U CPU_TS32_to_uSec (CPU_TS32 ts_cnts)
{
CPU_INT64U ts_us;
CPU_INT64U fclk_freq;
fclk_freq = BSP_CPU_ClkFreq();
ts_us = ts_cnts / (fclk_freq / DEF_TIME_NBR_uS_PER_SEC);
return (ts_us);
}
#endif
#if (CPU_CFG_TS_64_EN == DEF_ENABLED)
CPU_INT64U CPU_TS64_to_uSec (CPU_TS64 ts_cnts)
{
CPU_INT64U ts_us;
CPU_INT64U fclk_freq;
fclk_freq = BSP_CPU_ClkFreq();
ts_us = ts_cnts / (fclk_freq / DEF_TIME_NBR_uS_PER_SEC);
return (ts_us);
}
#endif
打开startup_stm32f103xb.s文件并找到：PendSV_Handler和SysTick_Handler
将前者修改为：OS_CPU_PendSVHandler
将后者修改为：OS_CPU_SysTickHandler
打开打开app_cfg.h文件并找到DEF_ENABLED和#define APP_TRACE BSP_Ser_Printf
将前者改为：DEF_DISABLED
将后者改为：#define APP_TRACE(void)
打开includes.h文件并找到#include <stm32f10x_lib.h>并改为：
#include “stm32f1xx_hal.h”
添加头文件：
#include “gpio.h” 和#include “app_cfg.h
打开lib_cfg.h文件
并做如下修改：
打开usart.c文件：
找到/* USER CODE BEGIN 1 /和/ USER CODE END 1 */
并在其中添加代码
typedef struct __FILE FILE;
int fputc(int ch,FILE *f){
HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t *)&ch,1,0xffff);
return ch;
}
引脚初始化：
在gpio.c文件中修改代码：
找到函数void MX_GPIO_Init(void)
并修改为如下：
主函数main.c编写：
#include "main.h"
#include "gpio.h"
#include "usart.h"
#include <includes.h>
#include "stm32f1xx_hal.h"
#define START_TASK_PRIO 3
#define LED0_TASK_PRIO 4
#define MSG_TASK_PRIO 5
#define LED1_TASK_PRIO 6
#define START_STK_SIZE 96
#define LED0_STK_SIZE 64
#define MSG_STK_SIZE 64
#define LED1_STK_SIZE 64
CPU_STK START_TASK_STK[START_STK_SIZE];
CPU_STK LED0_TASK_STK[LED0_STK_SIZE];
CPU_STK MSG_TASK_STK[MSG_STK_SIZE];
CPU_STK LED1_TASK_STK[LED1_STK_SIZE];
OS_TCB StartTaskTCB;
OS_TCB Led0TaskTCB;
OS_TCB MsgTaskTCB;
OS_TCB Led1TaskTCB;
void start_task(void *p_arg);
static void AppTaskCreate(void);
static void AppObjCreate(void);
static void led_pc13(void *p_arg);
static void send_msg(void *p_arg);
static void led_pa3(void *p_arg);
void SystemClock_Config(void);
void SystemClock_Config(void)
{
RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};
RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
|RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
}
int main(void)
{
OS_ERR err;
OSInit(&err);
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_USART1_UART_Init();
OSTaskCreate((OS_TCB *)&StartTaskTCB, /* Create the start task */
(CPU_CHAR *)"start task",
(OS_TASK_PTR ) start_task,
(void *) 0,
(OS_PRIO ) START_TASK_PRIO,
(CPU_STK *)&START_TASK_STK[0],
(CPU_STK_SIZE) START_STK_SIZE/10,
(CPU_STK_SIZE) START_STK_SIZE,
(OS_MSG_QTY ) 0,
(OS_TICK ) 0,
(void *) 0,
(OS_OPT )(OS_OPT_TASK_STK_CHK | OS_OPT_TASK_STK_CLR),
(OS_ERR *)&err);
OSStart(&err);
}
void start_task(void *p_arg)
{
OS_ERR err;
CPU_SR_ALLOC();
p_arg = p_arg;
#if OS_CFG_STAT_TASK_EN > 0u
OSStatTaskCPUUsageInit(&err);
#endif
#ifdef CPU_CFG_INT_DIS_MEAS_EN
CPU_IntDisMeasMaxCurReset();
#endif
#if OS_CFG_SCHED_ROUND_ROBIN_EN
#endif
OS_CRITICAL_ENTER();
OSTaskCreate((OS_TCB * )&Led0TaskTCB,
(CPU_CHAR * )"led_pc13",
(OS_TASK_PTR )led_pc13,
(void * )0,
(OS_PRIO )LED0_TASK_PRIO,
(CPU_STK * )&LED0_TASK_STK[0],
(CPU_STK_SIZE)LED0_STK_SIZE/10,
(CPU_STK_SIZE)LED0_STK_SIZE,
(OS_MSG_QTY )0,
(OS_TICK )0,
(void * )0,
(OS_OPT )OS_OPT_TASK_STK_CHK|OS_OPT_TASK_STK_CLR,
(OS_ERR * )&err);
OSTaskCreate((OS_TCB * )&Led1TaskTCB,
(CPU_CHAR * )"led_pa3",
(OS_TASK_PTR )led_pa3,
(void * )0,
(OS_PRIO )LED1_TASK_PRIO,
(CPU_STK * )&LED1_TASK_STK[0],
(CPU_STK_SIZE)LED1_STK_SIZE/10,
(CPU_STK_SIZE)LED1_STK_SIZE,
(OS_MSG_QTY )0,
(OS_TICK )0,
(void * )0,
(OS_OPT )OS_OPT_TASK_STK_CHK|OS_OPT_TASK_STK_CLR,
(OS_ERR * )&err);
OSTaskCreate((OS_TCB * )&MsgTaskTCB,
(CPU_CHAR * )"send_msg",
(OS_TASK_PTR )send_msg,
(void * )0,
(OS_PRIO )MSG_TASK_PRIO,
(CPU_STK * )&MSG_TASK_STK[0],
(CPU_STK_SIZE)MSG_STK_SIZE/10,
(CPU_STK_SIZE)MSG_STK_SIZE,
(OS_MSG_QTY )0,
(OS_TICK )0,
(void * )0,
(OS_OPT )OS_OPT_TASK_STK_CHK|OS_OPT_TASK_STK_CLR,
(OS_ERR * )&err);
OS_TaskSuspend((OS_TCB*)&StartTaskTCB,&err);
OS_CRITICAL_EXIT();
static void led_pc13 (void *p_arg)
{
OS_ERR err;
(void)p_arg;
BSP_Init(); /* Initialize BSP functions */
CPU_Init();
Mem_Init(); /* Initialize Memory Management Module */
#if OS_CFG_STAT_TASK_EN > 0u
OSStatTaskCPUUsageInit(&err); /* Compute CPU capacity with no task running */
#endif
CPU_IntDisMeasMaxCurReset();
AppTaskCreate(); /* Create Application Tasks */
AppObjCreate(); /* Create Application Objects */
while (DEF_TRUE)
{
HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_13,GPIO_PIN_RESET);
OSTimeDlyHMSM(0, 0, 1, 0,OS_OPT_TIME_HMSM_STRICT,&err);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_13,GPIO_PIN_SET);
OSTimeDlyHMSM(0, 0, 1, 0,OS_OPT_TIME_HMSM_STRICT,&err);
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
}
/* USER CODE END 3 */
}
static void led_pa3 (void *p_arg)
{
OS_ERR err;
(void)p_arg;
BSP_Init(); /* Initialize BSP functions */
CPU_Init();
Mem_Init(); /* Initialize Memory Management Module */
#if OS_CFG_STAT_TASK_EN > 0u
OSStatTaskCPUUsageInit(&err); /* Compute CPU capacity with no task running */
#endif
CPU_IntDisMeasMaxCurReset();
AppTaskCreate(); /* Create Application Tasks */
AppObjCreate(); /* Create Application Objects */
while (DEF_TRUE)
{
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_3,GPIO_PIN_RESET);
OSTimeDlyHMSM(0, 0, 3, 0,OS_OPT_TIME_HMSM_STRICT,&err);
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_3,GPIO_PIN_SET);
OSTimeDlyHMSM(0, 0, 3, 0,OS_OPT_TIME_HMSM_STRICT,&err);
}
}
static void send_msg (void *p_arg)
{
OS_ERR err;
(void)p_arg;
BSP_Init(); /* Initialize BSP functions */
CPU_Init();
Mem_Init(); /* Initialize Memory Management Module */
#if OS_CFG_STAT_TASK_EN > 0u
OSStatTaskCPUUsageInit(&err); /* Compute CPU capacity with no task running */
#endif
CPU_IntDisMeasMaxCurReset();
AppTaskCreate(); /* Create Application Tasks */
AppObjCreate(); /* Create Application Objects */
while (DEF_TRUE)
{
printf("hello uc/OS \r\n");
OSTimeDlyHMSM(0, 0, 2, 0,OS_OPT_TIME_HMSM_STRICT,&err);
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
}
/* USER CODE END 3 */
}
/* USER CODE BEGIN 4 */
static void AppTaskCreate (void)
{
}
static void AppObjCreate (void)
{
}
void Error_Handler(void)
#ifdef USE_FULL_ASSERT
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
#endif
