新手小白尝试在STM32下完成一个基于FreeRTOS的多任务程序

2023-01-20 08:32:32

文章目录

一、任务要求
二、FreeRTOS简介
- 简述
- 功能和特点
三、学习资料
四、实验过程
五、实验结果

新手小白入门，学校课程实验要求，非专业大佬创作，慎重参考
本实验用的板子是野火家的指南者，资料也是参考野火家的资料

一、任务要求

在STM32下完成一个基于FreeRTOS的多任务程序，执行3个周期性task。 task1，每间隔500ms闪烁（变化）一次LED；
task2，每间隔2000ms，向串口发送一次指令数据“helloworld!"；
task3，每间隔5000ms，从AHT20采集一次温湿度数据（不考虑硬件情况，仅写出整个多任务框架模拟代码）。

二、FreeRTOS简介

简述

FreeRTOS是一个迷你的实时操作系统内核。作为一个轻量级的操作系统，功能包括：任务管理、时间管理、信号量、消息队列、内存管理、记录功能、软件定时器、协程等，可基本满足较小系统的需要。

功能和特点

用户可配置内核功能
多平台的支持
提供一个高层次的信任代码的完整性
目标代码小，简单易用
遵循MISRA-C标准的编程规范
强大的执行跟踪功能
堆栈溢出检测
没有限制的任务数量
没有限制的任务优先级多个任务可以分配相同的优先权
队列，二进制信号量，计数信号灯和递归通信和同步的任务
优先级继承
免费开源的源代码

三、学习资料

有关野火家的板子资料都可以去他们家网站https://ebf-products.readthedocs.io/zh_CN/latest/stm32/ebf_stm32f103_*nzhe.html
本次用到的是野火家的指南者，相关资源以下链接自取
链接：https://pan.baidu.com/s/1Qj_Mz-UvcqmaFs_zGsmonw
提取码：pe2e
复制这段内容后打开百度网盘手机App，操作更方便哦

四、实验过程

本次实验用到的文件目录如下：

需要下载该目录下的2-FreeRTOS源码及官方参考资料

解压后打开基于STM32F103_指南者_开发板
我们本次任务是完成一个基于FreeRTOS的多任务程序，所以我们这里需要打开14-3，SRAM动态创建多任务

然后进到工程文件夹打开工程即可（需要5.0以上版本的keil）

打开后界面如下

这里我们直接用的别人创建好的工程，此时的该工程文件已完成拷贝 FreeRTOS Package 到裸机工程，FreeRTOSConfig.h 文件到 user 文件夹的工作，FreeRTOS/src 和 FreeRTOS/port 组也已建立完成。如果是自己写就还要自己完成这些操作。
看main.c注释可以知道需要分成以下几部分：
1、硬件初始化；
2、创建任务。
然后根据实验任务要求明确三个任务

/* 创建任务句柄 */
static TaskHandle_t AppTaskCreate_Handle = NULL;
/* 创建LED1句柄 */
static TaskHandle_t LED1_Task_Handle = NULL;//task1，每间隔500ms闪烁（变化）一次LED；
/* 创建hello句柄 */
static TaskHandle_t hello_Task_Handle = NULL;//task2，每间隔2000ms，向串口发送一次指令数据“helloworld!"；
/* 创建AHT20句柄 */
static TaskHandle_t AHT_Task_Handle = NULL;//task3，每间隔5000ms，从AHT20采集一次温湿度数据（因为没有这个硬件条件，这里不考虑硬件，仅写出整个多任务框架模拟代码）。

以下是main.c函数内容

#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "bsp_led.h"
#include "bsp_usart.h"

static TaskHandle_t AppTaskCreate_Handle = NULL;
static TaskHandle_t LED1_Task_Handle = NULL;
static TaskHandle_t hello_Task_Handle = NULL;
static TaskHandle_t AHT_Task_Handle = NULL;

static void AppTaskCreate(void);
static void LED1_Task(void* pvParameters);
static void hello_Task(void* pvParameters);
static void AHT_Task(void* pvParameters);
static void BSP_Init(void);
int main(void)
{	
  BaseType_t xReturn = pdPASS;
  BSP_Init();
  printf("这是一个多任务程序实验!\r\n");
  xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )AppTaskCreate,  
                        (const char*    )"AppTaskCreate",
                        (uint16_t       )512,  
                        (void*          )NULL,
                        (UBaseType_t    )1, 
                        (TaskHandle_t*  )&AppTaskCreate_Handle);         
  if(pdPASS == xReturn)
    vTaskStartScheduler(); 
  else
    return -1;  
  while(1); 
}
static void AppTaskCreate(void)
{
  BaseType_t xReturn = pdPASS;
    taskENTER_CRITICAL();
  xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )LED1_Task,
                        (const char*    )"LED1_Task",
                        (uint16_t       )512,
                        (void*          )NULL,	
                        (UBaseType_t    )2,	 
                        (TaskHandle_t*  )&LED1_Task_Handle);
  if(pdPASS == xReturn)
    printf("创建LED1_Task任务成功!\r\n");
    
  xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )hello_Task, 
                        (const char*    )"hello_Task",
                        (uint16_t       )512,  
                        (void*          )NULL,	
                        (UBaseType_t    )3,	 
                        (TaskHandle_t*  )&hello_Task_Handle);
  if(pdPASS == xReturn)
    printf("创建hello_Task任务成功!\r\n");
  
  xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )AHT_Task, 
                        (const char*    )"AHT_Task",
                        (uint16_t       )512,  
                        (void*          )NULL,
                        (UBaseType_t    )3,	  
                        (TaskHandle_t*  )&AHT_Task_Handle);
  if(pdPASS == xReturn)
    printf("创建AHT_Task任务成功!\r\n");
  
  vTaskDelete(AppTaskCreate_Handle); 
  
  taskEXIT_CRITICAL();   
}
static void LED1_Task(void* parameter)
{	
    while (1)
    {
        LED1_ON;
        vTaskDelay(500);   
        printf("LED1_Task Running,LED1_ON\r\n");
        
        LED1_OFF;     
        vTaskDelay(500);   		
        printf("LED1_Task Running,LED1_OFF\r\n");
    }
}
static void hello_Task(void* parameter)
{	
    while (1)
    {
        vTaskDelay(2000);  
        printf("hello World!\n");
            
    }
}
static void AHT_Task(void* parameter)
{	
    
     /*无硬件，之后实现*/   
            
    
}

static void BSP_Init(void)
{
	
	NVIC_PriorityGroupConfig( NVIC_PriorityGroup_4 );
	LED_GPIO_Config();
	USART_Config(); 
}

改好代码后编译运行即可

顺利通过之后，需要向STM32里烧录，我用的是ST-Link线来连接电脑和开发板，点击魔法棒设置Debug如下

再点击Settings设置port为SW

下载烧录