爲什麼要讓你的單片機裸奔？
什麼是FreeRTOS?
首先看到兩個概念：
- RTOS：實時操作系統，目前主流的嵌入式操作系統有：UCOS、FreeRTOS、LWIP、EMWIN、RT-Thread 等
- FreeRTOS：FreeRTOS是一個迷你的實時操作系統內核。作爲一個輕量級的操作系統，功能包括：任務管理、時間管理、信號量、消息隊列、內存管理、記錄功能、軟件定時器、協程等，可基本滿足較小系統的需要
也許在百度百科截取的這段解釋不夠接地氣，通俗的解釋就是更加有序的管理單片機的各個任務功能執行。
爲什麼要學習FreeRTOS?
採用嵌入式實時操作系統(RTOS)可以更合理、更有效地利用CPU的資源，簡化應用軟件的設計，縮短系統開發時間，更好地保證系統的實時性和可靠性
通常我們在寫單片機程序的時候，都是將許多功能寫成一個一個的函數，然後寫在main函數中的while(1)裏，與中斷進行配合實現系統功能。這種情況就叫做前後臺系統，通常也稱之爲——裸奔。但是加上了RTOS之後就是穿上了實時操作系統的衣服，更加合理，更加高級。
這裏有一個關於竹林七賢之一——劉伶的故事：
有人去拜訪劉伶，適逢他喝醉了酒，一絲不掛地在屋裏亂晃，不禁譏諷道：“你也是禮教之人，如此行徑成何體統？”劉伶一聽，頗不以爲然地反脣相譏：“我以天地爲房屋，以房屋爲衣裳，你怎麼跑到我褲子裏來權了？”客人聽了瞠目結舌，無言以對。
從上可以看出，穿衣與否並不是評判是否成體統的標誌，影射到單片機上也是一樣，不是加了操作系統就一定優於裸機開發，還要視具體情況而定。
在stm32上的移植
首先是到FreeRTOS官網下載移植文件：官網地址外國網站可能有點慢
下載好之後是一個exe文件：
點擊就會生成一個文件夾：
進到FreeRTOS->Source，裏面放的就是移植需要的文件
然後打開一個stm32工程
在stm32工程中添加一個FreeRTOS文件夾
將Source裏面的文件都複製過去，也就是上圖文件
把portable文件夾裏除了keil、MemMang 和 RVDS三個文件全部刪除，因爲用不到
向工程中添加分組FreeRTOS_CORE、FreeRTOS_PORTABLE，添加文件，添加路徑
編譯一次會發現少了FreeRTOSCongif.h這個文件，我們可以從官方下載的例程中去添加這個文件到FreeRTOS的include目錄下
具體過程
修改SYSTEM文件夾
修改sys.h文件
#define SYSTEM_SUPPORT_OS 0
****************************************************************
//修改爲：
#define SYSTEM_SUPPORT_OS 1 //支持操作系統
修改usart.c文件
第一處：
#if SYSTEM_SUPPORT_OS
#include "includes.h"
#endif
****************************************************************
//修改爲：
#if SYSTEM_SUPPORT_OS
#include "FreeRTOS.h" //os 使用
#endif
第二處：將OSIntEnter()和 OSIntExit()刪除掉
void USART1_IRQHandler(void)
{
u8 Res;
#if SYSTEM_SUPPORT_OS
OSIntEnter();
#endif
if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)
{
Res =USART_ReceiveData(USART1);
if((USART_RX_STA&0x8000)==0)
{
if(USART_RX_STA&0x4000)
{
if(Res!=0x0a)USART_RX_STA=0;
else USART_RX_STA|=0x8000;
}
else
{
if(Res==0x0d)USART_RX_STA|=0x4000;
else
{
USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3FFF]=Res ;
USART_RX_STA++;
if(USART_RX_STA>(USART_REC_LEN-1))USART_RX_STA=0;
}
}
}
}
#if SYSTEM_SUPPORT_OS
OSIntExit();
#endif
}
****************************************************************
//修改爲：
void USART1_IRQHandler(void)
{
u8 Res;
if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)
{
Res =USART_ReceiveData(USART1);
if((USART_RX_STA&0x8000)==0)
{
if(USART_RX_STA&0x4000)
{
if(Res!=0x0a)USART_RX_STA=0;
else USART_RX_STA|=0x8000;
}
else
{
if(Res==0x0d)USART_RX_STA|=0x4000;
else
{
USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3FFF]=Res ;
USART_RX_STA++;
if(USART_RX_STA>(USART_REC_LEN-1))USART_RX_STA=0;
}
}
}
}
}
修改delay.c文件，這裏有點多直接替換成下面的代碼即可
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#if SYSTEM_SUPPORT_OS
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#endif
static u8 fac_us=0;
static u16 fac_ms=0;
extern void xPortSysTickHandler(void);
void SysTick_Handler(void)
{
if(xTaskGetSchedulerState()!=taskSCHEDULER_NOT_STARTED)
xPortSysTickHandler();
}
}
void delay_init()
{
u32 reload;
SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK);
fac_us=SystemCoreClock/1000000;
reload=SystemCoreClock/1000000;
reload*=1000000/configTICK_RATE_HZ;
fac_ms=1000/configTICK_RATE_HZ;
SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_TICKINT_Msk;
SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;
}
void delay_us(u32 nus)
{
u32 ticks;
u32 told,tnow,tcnt=0;
u32 reload=SysTick->LOAD;
ticks=nus*fac_us;
told=SysTick->VAL;
while(1)
{
tnow=SysTick->VAL;
if(tnow!=told)
{
if(tnow<told)tcnt+=told-tnow;
else tcnt+=reload-tnow+told;
told=tnow;
if(tcnt>=ticks)break;
}
};
}
void delay_ms(u32 nms)
{
if(xTaskGetSchedulerState()!=taskSCHEDULER_NOT_STARTED)
{
if(nms>=fac_ms)
{
vTaskDelay(nms/fac_ms);
}
nms%=fac_ms;
}
delay_us((u32)(nms*1000));
}
void delay_xms(u32 nms)
{
u32 i;
for(i=0;i<nms;i++) delay_us(1000);
}
最後就是將stm32f10x_it.c裏面的這三個中斷服務函數屏蔽
這樣就完成了FreeRTOS的移植，當然在這裏還是要感謝正點原子出的教程，我是站在巨人的肩膀上，才能看得更遠。
在實際的工程中，我們直接使用原子的模板就好了，每次都自己移植有點費時間，只需要瞭解這麼一個過程就好。
最後還是感謝嵌入式教育巨頭——原子哥。
你看的到嗎，原子哥？