在STM32下完成基于FreeRTOS的多任务简单程序

2023-05-16

一、为什么要学习 RTOS

在裸机系统中,所有的程序基本都是自己写的,所有的操作都是在一个无限的大循环里面实现。现实生活中的很多中小型的电子产品用的都是裸机系统,而且也能够满足需求。但是为什么还要学习 RTOS编程,偏偏还要整个操作系统进来。一是项目需要,随着产品要实现的功能越来越多,单纯的裸机系统已经不能够完美地解决问题,反而会使编程变得更加复杂,如果想降低编程的难度,我们可以考虑引入 RTOS 实现多任务管理,这是使用RTOS 的最大优势。

二、MDK下移植FreeRTOS

FreeRTOS官方最新源码的下载地址

由于我使用的是野火的指南者F103,给了源码所以直接用,在这个框架下进行一些修改。

野火产品资料链接

task1:每间隔500ms闪烁(变化)一次LED。
task2:每间隔2000ms,向串口发送一次指令数据“helloworld!"。
task3:每间隔5000ms,从AHT20采集一次温湿度数据。

由于给的源代码是执行2个点灯任务,所以需要在源码的基础上修改增加,只需修改main.c就可以了。

修改为如下:

#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "bsp_led.h"
#include "bsp_usart.h"

static TaskHandle_t AppTaskCreate_Handle = NULL;/* 创建任务句柄 */
static TaskHandle_t LED1_Task_Handle = NULL;/* LED1任务句柄 */
static TaskHandle_t hello_Task_Handle = NULL;/* PRINT任务句柄 */
static TaskHandle_t AHT_Task_Handle = NULL;/* AHT任务句柄 */

static void AppTaskCreate(void);/* 用于创建任务 */
static void LED1_Task(void* pvParameters);/* LED1_Task任务实现 */
static void hello_Task(void* pvParameters);/* PRIN_Task任务实现 */
static void AHT_Task(void* pvParameters);/* AHT20_Task任务实现 */
static void BSP_Init(void);/* 用于初始化板载相关资源 */
int main(void)
{	
  BaseType_t xReturn = pdPASS;
  BSP_Init();
  printf("这是一个多任务程序实验!\r\n");
  xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )AppTaskCreate,  
                        (const char*    )"AppTaskCreate",
                        (uint16_t       )512,  
                        (void*          )NULL,
                        (UBaseType_t    )1, 
                        (TaskHandle_t*  )&AppTaskCreate_Handle);         
  if(pdPASS == xReturn)
    vTaskStartScheduler(); 
  else
    return -1;  
  while(1); 
}
static void AppTaskCreate(void)
{
  BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值,默认为pdPASS */
    taskENTER_CRITICAL();          //进入临界区
  xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )LED1_Task,/* 任务入口函数 */
                        (const char*    )"LED1_Task",/* 任务名字 */
                        (uint16_t       )512,/* 任务栈大小 */
                        (void*          )NULL,	/* 任务入口函数参数 */
                        (UBaseType_t    )2,	 /* 任务的优先级 */
                        (TaskHandle_t*  )&LED1_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */
  if(pdPASS == xReturn)
    printf("创建LED1_Task任务成功!\r\n");
    /* 创建PRINT_Task任务 */
  xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )hello_Task, /* 任务入口函数 */
                        (const char*    )"hello_Task",/* 任务名字 */
                        (uint16_t       )512,  /* 任务栈大小 */
                        (void*          )NULL,	/* 任务入口函数参数 */
                        (UBaseType_t    )3,	 /* 任务的优先级 */
                        (TaskHandle_t*  )&hello_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */
  if(pdPASS == xReturn)
    printf("创建hello_Task任务成功!\r\n");
  /* 创建AHT_Task任务 */
  xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )AHT_Task, /* 任务入口函数 */
                        (const char*    )"AHT_Task",/* 任务名字 */
                        (uint16_t       )512,  /* 任务栈大小 */
                        (void*          )NULL,/* 任务入口函数参数 */
                        (UBaseType_t    )4,	  /* 任务的优先级 */
                        (TaskHandle_t*  )&AHT_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */
  if(pdPASS == xReturn)
    printf("创建AHT_Task任务成功!\r\n");
  
  vTaskDelete(AppTaskCreate_Handle); //删除AppTaskCreate任务
  
  taskEXIT_CRITICAL();   
}
static void LED1_Task(void* parameter)
{	
    while (1)
    {
        LED1_ON;
        vTaskDelay(500);   
        printf("LED1_Task Running,LED1_ON\r\n");
        
        LED1_OFF;     
        vTaskDelay(500);   		
        printf("LED1_Task Running,LED1_OFF\r\n");
    }
}
static void hello_Task(void* parameter)
{	
    while (1)
    {
        vTaskDelay(2000);  /* 延时2000个tick */
        printf("hello World!\n");
            
    }
}
static void AHT_Task(void* parameter)
{	
       while (1)
    {
        vTaskDelay(5000);   /* 延时5000个tick */
		printf("无硬件,之后实现\r\n");
        
    }  
            
    
}

static void BSP_Init(void)
{
	
	NVIC_PriorityGroupConfig( NVIC_PriorityGroup_4 );
	LED_GPIO_Config();
	USART_Config(); 
}

三、进行烧录

1.仿真器配置
打开编译软件 KEIL,在魔术棒选项卡里面选择仿真器的型号
(1)Debug 选项配置
在这里插入图片描述
(2)Utilities 选项配置
在这里插入图片描述
(3)Debug Settings 选项配置
在这里插入图片描述
(4)选择目标板
在这里插入图片描述
(5)下载程序
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

(6) 打开 mcuisp 软件,配置如下:①搜索串口,设置波特率 115200(尽量不要设置的太高) 、②选择要下载的 HEX 文件、③校验、编程后执行、④DTR 低电平复位,RTS 高电平进入 bootloader、⑤开始编程。如果出现一直连接的情况,按一下开发板的复位键即可。
在这里插入图片描述

四、查看执行结果

在这里插入图片描述
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