【STM32】uc/OS-III多任务程序

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