方法/步骤
嵌入式 *** 作系统有分时 *** 作系统和实时 *** 作系统,如果 *** 作系统能够使计算机系统及时响应外部事件请求,并能控制所有实时设备和实时任务协调运行,且能在一个规定的时间内完成对事件的处理,怎么这种系统称为实时 *** 作系统。
如果系统必须在极其严格的时间内完成的任务叫做硬件的实时 *** 作系统,如果不是很严格的话就是软件的实时 *** 作系统。
前往官网下载最新版的FreeRTOS系统,然后解压缩到本地。有两个文件夹,FreeRTOS文件夹里面是 *** 作系统内核,FreeRTOS-Plus里面是一些中间件如文件系统,网络协议栈等。
值得一提的是,FreeRTOS的教学用书和API参考手册电子版均已免费提供,建议在现在安装FreeRTOS的同时也一并下载到本地,以供后期学习查阅。
FreeRTOS的主要特点如下:
1. 支持抢占式调度,合作式调度和时间片调度
2. 具有低功耗模式,称为tickless模式
3. FreeRTOS-MPU支持M3/M4/M7内核的MPU(内存保护单元)
4. 典型的内核使用大小在4k~9k
5. 支持消息队列、二值信号量、计数信号量、递归信号量和互斥信号量,可用于任务与任务之间的消息传递和同步,任务与终端间的消息传递和同步
6. 任务数量不限,任务优先级数量不限
7. 高效的软件定时器,不需要损耗额外的CPU时间,除非需要执行定时器任务
8. 任务间直接的消息传递,速度较快
9. FreeRTOS的队列是其它通信和同步机制的基础
移植FreeRTOS之前,原有的工程(比如跑马灯,越简单越好)中不能有SysTick、PendSV和SVC三个系统中断的使用,因为FreeRTOS系统要使用这三个中断。
1. 准备好简单工程的模板
2. 在工程模板中创建FreeRTOS文件夹,并将解压后源码FreeRTOS文件夹中Source目录下的所有内容复制进来
3. 在user目录下需要手动窗件FreeRTOSConfig.h的配置文件,也可以从官方demo中拿来修改后使用,比如从下载的源码目录下的FreeRTOS/Demo/CORTEX_M4F_STM32F407ZG-SK中进行拷贝
4. 将源码文件添加到MDK的工程目录中,其中heap_4.c文件路径Source/portable/MemMang,port.c的路径FreeRTOS/Source/portable/RVDS/ARM_CM4F,这是因为我们使用的M451是CM4F内核的
在工程中添加新的头文件搜索路径:
.\FreeRTOS\include
.\FreeRTOS\portable\RVDS\ARM_CM4F
打开FreeRTOSConfig.h配置文件,根据自己硬件配置进行修改
1. 首先将文件开头的__ICCARM__修改为__CC_ARM,即把编译器从IAR改为RealView
2. 将以下宏配置为0
configUSE_IDLE_HOOK
configUSE_TICK_HOOK
configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW
configUSE_MALLOC_FAILED_HOOK
3. #define configUSE_PREEMPTION 1 将会使能抢占式调度器
4. #define configCPU_CLOCK_HZ ( SystemCoreClock )设置系统主频(M451的系统主频为72MHz)
5. #define configTICK_RATE_HZ ( ( TickType_t ) 1000 )设置系统节拍为1kHz,即1ms
6. #define configMAX_PRIORITIES ( 5 )定义可供用户使用的最大优先级数为5,那么用户可以使用的优先级号是0,1,2,3,4
6. #define configTOTAL_HEAP_SIZE ( ( size_t ) ( 30 * 1024 ) )定义堆大小,FreeRTOS内核,用户动态申请内存,任务栈等都需要这个空间
4. 将工程整体重新编译一次,这样FreeRTOS基本移植结束了
编写测试程序来验证一致的FreeRTOS是否已经可以使用
1. 在main.c中添加一下几个头文件
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "queue.h"
#include "croutine.h"
2. 在main函数的开头,禁止全局中断(除了NMI和HardFault),具体方法是:__set_PRIMASK(1)这样做的好处是可以防止执行的中断服务程序中有FreeRTOS的API函数,保证系统正常启动,不受别的中断影响。在port.c中的函数prvStartFirstTask中会重新开启全局中断
3. 创建任务AppTaskCreate()
4. 启动调度,开始执行任务vTaskStartScheduler()
烧写程序,运行,可以从串口看到正确的输出信息
1、笔者个人对KEIL5与KEIL4的比较相较于KEIL 5 的“华丽”,笔者还是喜欢KEIL4的“内敛”,主要也还是习惯了,懒得换了。因为工作的 原因,最 新的芯片上KEIL4没有支持,有人可能提出可以去下载芯片支持包加载进去,我相信这个肯定可以,估计 已经有很多网友这么做了,但是我想,新的实物总要求接触,固步自封不是一种好的习惯。
下面简单介绍两者的差异:
KEIL4你不用担心,芯片的问题,因为大部分的芯片,但你装载软件的时候,就好自动的加载进去。但是到了KEIL5,当你安装好了软件,它依然不可以用,还需要点击“Pack installer”,如下图所示的那个按钮,下面的都是在联网的情况下,否则无法下载。
然后你会进入下图的界面,在下图中你可以很明显的看到,左侧的芯片,点击你需要的芯片类型旁边的"install",相应的芯片就会加载进入软件,每款芯片都有相应的例程。点击“Examples”,即可看到相应的例程,你也点击"copy"把例程拷贝到桌面。
2、如何解决 keil 5 对 KEIL 4 RTX工程的兼容
KEIL 5 与 keil 4 最大的差异就是 RTX系统搞成了CMSIS-RTOS,后者只是在前者的基础上又封装了一层,很多函数都变了,如果你用标准的KIEL5去编译 keil 4 建立的RTX工程,肯定会报错。笔者开始也被这搞的很惨,对于升级KEIL5 不感冒,因为如果要更改RTX系统这就比较麻烦了。估计大多数公司也不会去更改,天知道更改了之后是否还稳定。某天笔者无意中逛KEIL的官网,发现了 原来KEIL5 专门为了向下兼容RTX推出了一块KEIL5,这款KEIL5 把cotex 和ARM分成了两款软件,可以根据需求下载,笔者目前只安装了 cotex版本。网址放在这里:www.keil.com/mdk5/legacy。
如果你的电脑中依然装有KEIL4 ,关于 KEIL 4 的 RTX 的相关库文件的指向最好是KEIL 5 中的,以免出现问题。
比如笔者碰到的问题。我之前的RTX 用到了 TCPnet 其中的库文件依然指向KEIL4安装目录下的库文件目录,用KEIL5编译就出现下面的错误。找了半天没发现问题,突然改了库文件指向KEIL5的库文件路径就可以了,这也许就是匹配问题。
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