一、背景介绍
学习嵌入式实时操作系统(RTOS),以uc/OS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!”
记录详细的移植过程
二、UCOS-III简单介绍
(一)源码
链接: https://pan.baidu.com/s/1iqYoewoQUHIJzIT-SEUJ-Q?pwd=ur6m
提取码: ur6m
(二)功能
1.实时性: μC/OS-III是一个实时操作系统,旨在满足实时嵌入式系统对任务响应时间的严格要求。它提供了多任务管理、任务优先级、中断处理等功能,以确保系统对事件的及时响应。
2.多任务管理: μC/OS-III支持多任务操作,允许在系统中同时运行多个任务。每个任务都有自己的独立堆栈和任务控制块,可以根据优先级和调度策略进行管理。
3.任务通信与同步: 提供了丰富的任务通信和同步机制,包括信号量、消息队列、邮箱、事件标志组等,以便任务之间进行数据传递和协同工作。
4.中断管理: μC/OS-III允许将中断服务程序(ISR)与任务结合起来,提供了可嵌套的中断处理机制,以便更好地处理多种中断情况。
5.内存管理: 提供内存管理功能,支持内存池、动态内存分配等机制,使得在资源有限的嵌入式系统中更加高效地管理内存。
6.时钟和定时器管理: μC/OS-III支持时钟和定时器功能,可以用于任务的定时调度、超时处理等。
7.可裁剪和可移植: μC/OS-III的内核设计具有可裁剪性,可以根据具体应用需求选择性地包含或排除功能。同时,它也是可移植的,可以在不同的硬件平台上运行。
8.学术支持和社区: μC/OS-III有一定的学术支持,包括相关的文档、培训课程等。此外,有一个活跃的社区,用户可以在社区中分享经验、提问问题。
三、实验
(一)基于STM32CubeMX建立工程
1、创建项目
配置RCC
配置SYS
配置USART1
生成
2、配置项目
参考:
STM32F103C8移植uCOSIII(HAL库)
(1)最终结果:
(2)为bsp.c添加代码
// 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)
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