stm32程序运行多个程序

在STM32中，可以使用多任务 *** 作系统（RTOS）来运行多个程序。常见的RTOS包括FreeRTOS、uC/OS和RTX等。这些RTOS提供了多任务调度、同步和通信机制，使得多个程序可以并行运行，从而提高系统的效率和可靠性。

使用RTOS需要在STM32上添加RTOS的库文件，并进行配置。然后在代码中创建多个任务并定义它们的优先级，RTOS会自动进行任务调度，让它们并行运行。下面是一个简单的示例代码：

```c

#include "FreeRTOS.h"

#include "task.h"

void task1(void *pvParameters) {

while (1) {

// task1的代码

}

}

void task2(void *pvParameters) {

while (1) {

// task2的代码

}

}

int main(void) {

// 初始化RTOS

xTaskCreate(task1, "Task 1", configMINIMAL_STACK_SIZE, NULL, 1, NULL)

xTaskCreate(task2, "Task 2", configMINIMAL_STACK_SIZE, NULL, 2, NULL)

vTaskStartScheduler()

while (1) {

// 主循环的代码

}

}

```

在上面的示例中，创建了两个任务task1和task2，并分别定义了它们的优先级为1和2。然后调用了vTaskStartScheduler()函数启动RTOS的调度器，让它自动进行任务调度。最后在主循环中添加其他的代码。

需要注意的是，在RTOS中，所有任务都必须是无限循环的，否则任务执行完后会自动被删除。因此，任务的代码中应该始终包含一个无限循环语句。

单片机执行程序的过程，实际上就是执行我们所编制程序的过程。即逐条指令的过程。计算机每执行一条指令都可分为三个阶段进行。即取指令-----分析指令-----执行指令。

取指令的任务是：根据程序计数器PC中的值从程序存储器读出现行指令，送到指令寄存器。

分析指令阶段的任务是：将指令寄存器中的指令 *** 作码取出后进行译码，分析其指令性质。如指令要求 *** 作数，则寻找 *** 作数地址。

计算机执行程序的过程实际上就是逐条指令地重复上述 *** 作过程，直至遇到停机指令可循环等待指令。

一般计算机进行工作时，首先要通过外部设备把程序和数据通过输入接口电路和数据总线送入到存储器，然后逐条取出执行。但单片机中的程序一般事先我们都已通过写入器固化在片内或片外程序存储器中。因而一开机即可执行指令。

下面我们将举个实例来说明指令的执行过程：

开机时，程序计算器PC变为0000H。然后单片机在时序电路作用下自动进入执行程序过程。执行过程实际上就是取出指令（取

出存储器中事先存放的指令阶段）和执行指令（分析和执行指令）的循环过程。

例如执行指令：MOV A,#0E0H，其机器码为“74H E0H”，该指令的功能是把 *** 作数E0H送入累加器，

0000H单元中已存放74H，0001H单元中已存放E0H。当单片机开始运行时，首先是进入取指阶段，其次序是：

1 程序计数器的内容（这时是0000H）送到地址寄存器；

2 程序计数器的内容自动加1（变为0001H）；

3 地址寄存器的内容（0000H）通过内部地址总线送到存储器，以存储器中地址译码电跟，使地址为0000H的单元被选中；

4 CPU使读控制线有效；

5 在读命令控制下被选中存储器单元的内容（此时应为74H）送到内部数据总线上，因为是取指阶段，所以该内容通过数据总线被送到指令寄存器。

至此，取指阶段完成，进入译码分析和执行指令阶段。

由于本次进入指令寄存器中的内容是74H（ *** 作码），以译码器译码后单片机就会知道该指令是要将一个数送到A累加器，而该数是在这个代码的下一个存储单元。所以，执行该指令还必须把数据（E0H）从存储器中取出送到CPU，即还要在存储器中取第二个字节。其过程与取指阶段很相似，只是此时PC已为0001H。指令译码器结合时序部件，产生74H *** 作码的微 *** 作系列，使数字E0H从0001H单元取出。因为指令是要求把取得的数送到A累加器，所以取出的数字经内部数据总线进入A累加器，而不是进入指令寄存器。至此，一条指令的执行完毕。单片机中PC=0002H，PC在CPU每次向存储器取指或取数时自动加1，单片机又进入下一取指阶段。这一过程一直重复下去，直至收到暂停指令或循环等待指令暂停。CPU就是这样一条一条地执行指令，完成所有规定的功能。

STM32Cube 是一个全面的软件平台，包括了ST产品的每个系列。平台包括了STM32Cube 硬件抽象层(一个STM32抽象层嵌入式软件，确保在STM32系列最大化的便携性)和一套的中间件组件(RTOS, USB, FatFs, TCP/IP, Graphics, 等等).

直观的STM32微控制器的选择和时钟树配置

微控制器图形化配置外围设备和中间件的功能模式和初始化参数

C代码生成项目覆盖STM32微控制器的初始化符合IAR™，Keil的™和GCC编译器。

对于新的产品设计，我们强烈推荐使用STM32Cube来加速你的开发过程，并为以后的产品平台移植打下良好的基础。

1.新建工程

打开STM32cubeMX软件，点击New Project。选择对应开板MCU（STM32F103ZET6）。

选择工程后进入工程界面，如下图所示。

2. 配置外设。

RCC设置，选择HSE(外部高速时钟)为Crystal/Ceramic Resonator(晶振/陶瓷谐振器)

GPIO口功能选择，PF6,PF7,PF8,PF9为LED1-LED4.找到对应管脚设置为GPIO_Output模式。（黄色引脚为该功能的GPIO已被用作其他功能，可以忽略。绿色表示管脚已使用）

3. 时钟配置

时钟配置采用图形配置，直观简单。各个外设时钟一目了然。STM32最高时钟为72M，此处只有在HCLK处输入72，软件即可自动配置。（RCC选择外部高速时钟）。

4.功能外设配置

在配置框我们可以看到有几个区域，分别对应的功能设置如下

Multimedia(多媒体)：音频视频、LCD

Control(控制)：定时器

Analog(模拟)：DAC、ADC

Connectivity(通讯连接)：串口、SPI 、I2C、USB、ETH

SYStem(系统)：DMA(直接存储器存取)、GPIO、NVIC、RCC、看门狗

middlewares(中间件): FreeRTOS、FATFS、LwIP、USB

此工程中DMA没用的不用配置，NVIC（嵌套中断向量控制器(Nested Vectored Interrupt Controller)）配置中断优先级。RCC不用配置。

GPIO Pin Level (管脚状态):低电平

GPIO mode (管脚模式 ):推挽输出

Maximum output speed (最大输出速度):低速

User Label (用户标签):LED1

更改用户标签，管脚配置图会显示管脚的标签。

4. 功耗计算

这个根据配置的外设计算功耗，不用理会。

5. 生成工程报告

点击Project –>Generate Reports或者点击快捷图标生成报告。系统会提示先创建一个工程项目。点击Yes设置工程。

输入工程名，选择工程路径（注意不要出现中文，否则可能出错）。工具链/IDE选择MDK-ARM V5。最后面可以设置堆栈大小，此处默认不作修改。

在Code Generator中找到Generated files框，勾选Generated periphera initialization as a pair of '.c/.h' files per IP。外设初始化为独立的C文件和头文件。

点击生成报告，工程目录下会生成txt文件和pdf文件，里面记录了我们刚才的设置。

6. 生成工程代码

点击Project –>Generate Code或者点击快捷图标生成工程代码。

点击Open Project打开工程。到此就配置好工程外设初始化。

点击Build按钮，Build Optput信息框会输出没有错误没有警告。

6. 添加应用程序

在gpio.c文件中可以看到LED管脚的初始化函数。

在stm32f1xx_hal_gpio.h头文件中可以看到GPIO的 *** 作函数。

在main函数中的while循环中添加LED流水灯效果的应用程序。

重新编译程序，点击下载到Open103Z-C开发板。如果提示错误，可以点击图标对Option for Target 的Dubug选项进行修改。(图上选的是ST-LINK)

点击Settings->Flash Download勾选 Reset and Run选项。这样程序下载后自动启动运行，不用再按一下复位或者重新上电才能运行。

程序下载到Open103Z-C开发板。可以看到LED1~LED4依次被点亮，实现流水灯的效果。

总结：STM32Cube提供了固件库，用户可直接调用固件库函数来开发，并且可以很好的实现STM32-MCU全系列的代码一致性。同时STM32CubeMX工具提供的可视化引脚、外设、时钟等配置功能，可以帮助快速完成工程的建立、初始化。大大降低了开发者的工作量。

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