嵌入式RTOS多任务程序设计

一、RTOS与uc/OS-III

嵌入式实时操作系统（RTOS）是一种专门设计用于嵌入式系统的操作系统，它具有实时性和可预测性的特点。uc/OS-III是一种常见的嵌入式实时操作系统之一。

uc/OS-III是由Jean J.Labrosse开发的，它是uc/OS-II的升级版本，相比于uc/OS-II，uc/OS-III进行了大量的扩展和改进。uc/OS-III是一个可裁剪、可剥夺型的多任务内核，它支持同时运行多个任务，并且没有任务数的限制。

uc/OS-III具有以下特点：

1.实时性：uc/OS-III能够提供可靠的实时任务调度和响应能力，适用于对时间要求较高的嵌入式应用。
2.多任务支持：uc/OS-III支持多任务并发执行，可以同时运行多个任务，提高系统的效率和资源利用率。
3.任务管理：uc/OS-III提供了任务管理功能，包括任务创建、删除、挂起、恢复等操作，方便开发者对任务进行管理和调度。
4.事件驱动：uc/OS-III采用事件驱动的方式进行任务调度，任务可以通过等待事件的发生来进行阻塞和唤醒，提高系统的灵活性和响应能力。
5.内存管理：uc/OS-III提供了内存管理功能，可以对任务的堆栈和动态内存进行管理，提高系统的稳定性和可靠性。
6.中断支持：uc/OS-III支持中断处理，可以在中断服务程序中调用uc/OS-III的API函数，实现中断和任务的协同工作。

总之，uc/OS-III是一种功能强大的嵌入式实时操作系统，它在嵌入式系统开发中得到了广泛的应用。通过使用uc/OS-III，开发者可以更方便地实现多任务并发执行、实时任务调度和事件驱动等功能，提高嵌入式系统的性能和可靠性。

二、实验过程

打开STM32CubeMX软件，创建一个新项目

配置RCC

配置SYS
设置USART1

设置PA3 PC13作为两个LED灯的端口
将与LED相连的两个端口PA3 PC13配置为GPIO_Output，可根据LED现象作为是否移植成功的依据。

设定完成后，用keil5打开项目

获取uCOS-III源码
进入 Micrium 公司官网下载中心：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。

文件夹下的文件已经复制添加好了，如下图所示:

将uCOS的5个相关文件复制到cubeMX工程的MDK-ARM文件夹下：

打开keil5
将uCOS文件添加到项目中
点击Manage Project Items，按下图所示操作，为项目新建文件夹，在对应文件夹下添加文件。

点击CPU–>Add Files…
MDK-ARM\uC-CPU路径下选中以下文件，Add添加


点击LIB–>Add Files…
MDK-ARM\uC-LIB路径下选中下图红框文件，Add添加
MDK-ARM\uC-LIB\Ports\ARM-Cortex-M3\RealView路径下选中下图绿框文件，Add添加

点击PORT–>Add Files…
MDK-ARM\uCOS-III\Ports\ARM-Cortex-M3\Generic\RealView路径下选中以下文件，Add添

点击SOURCE–>Add Files…
MDK-ARM\uCOS-III\Source路径下选中以下全部 .c .h 文件，Add添加

点击CONFIG–>Add Files…
MDK-ARM\uC-CONFIG路径下选中以下全部文件，Add添加

点击BSP–>Add Files…
MDK-ARM\uC-BSP路径下选中以下全部文件，Add添加

所有操作完成后点击OK
导入文件路径


代码添加
为bsp.c和bsp.h添加代码
bsp.h

#ifndef  __BSP_H__
#define  __BSP_H__

#include "stm32f1xx_hal.h"

void BSP_Init(void);

#endif

bsp.c

// bsp.c
#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)