1 - FreeRTOS入門指南

  • FreeRTOS可以被移植到很多不同架構的處理器和編譯器。每一個RTOS移植都附帶一個已經配置好的演示例程,可以方便快速啓動開發。更好的是,每個演示例程都附帶一個說明網頁,提供如何定位RTOS演示工程源代碼、如何編譯演示例程、如何配置硬件平臺的全部信息。
  • 演示例程說明網頁還提供基本的RTOS移植細節信息,包括如何編寫FreeRTOS兼容的中斷服務例程,不同架構的中斷處理會稍有不同。
  • 通過下面的簡單說明,可以在幾分鐘內運行RTOS。

查找相關文檔頁

FreeRTOS具有詳細的開發說明文檔,可以在其官方網站上查看。首先打開官方網站FreeRTOS官網,在首頁左側的導航欄中,展開"Supported Devices & Demos"菜單項,單擊"OfficiallySupported Demos"鏈接,去查看FreeRTOS支持的微控制器製造商列表。單擊微控制器製造商名稱,進入具體的製造商文檔頁面列表。

獲取RTOS源代碼

  • 到FreeRTOS官方網站下載源碼,下載包包含RTOS內核源碼和官方移植演示工程。解壓縮後放到合適的目錄下。(如果你不想訪問慢吞吞的國外網站,我在CSDN做了一個鏡像,可以 點擊此處 ,這篇文章中有最新的大部分FreeRTOS源碼包下載鏈接)
  • 每一個RTOS移植包都附帶有預先配置好的演示例程 ,已經創建好了所有必須的RTOS源文件幷包含了必須的RTOS頭文件。推薦在提供的演示例程的基礎上進行自己的FreeRTOS應用編程。

FreeRTOS源碼目錄結構

  • FreeRTOS下載包中包含每個處理器移植和演示例程的源碼。將所有移植包放入一個下載文件中大大簡化了分類處理,但是下載包中的文件數量也多的驚人!無論如何,目錄結構還是非常簡單的,並且FreeRTOS實時內核僅僅只有3個文件(如果需要,還有一些附加文件,比如軟件定時器、事件組以及協程)。
  • 載包目錄包含兩個子目錄:FreeRTOS和FreeRTOS-Plus。如下所示:
    • FreeRTOS-Plus 包含FreeRTOS+組件和演示例程;
    • FreeRTOS 包含FreeRTOS實時內核源文件和演示例程。
  • FreeRTOS-Plus目錄樹包含多個自述文件(Readme)。接下來本文只描述FreeRTOS內核的核心源文件和演示例程,它們又被分成兩個主要的子目錄,如下所示:
FreeRTOS
  |+-- Demo     包含演示例程工程;
  |+-- Source   包含實時內核源文件。
  • RTOS代碼的核心包含在三個文件中:tasks.c、queue.c、list.c。這三個文件位於FreeRTOS/Source目錄。在該目錄下還包含三個可選的文件:timers.c、event_groups.c、croutine.c,分別實現軟件定時、事件組和協程功能。
  • FreeRTOS/Source目錄結構如下所示:
FreeRTOS
    | +-- Source  FreeRTOS內核代碼文件
    |   |+-- include          FreeRTOS內核代碼頭文件
    |   |+-- Portable         處理器特定代碼
    |   |  |+--Compiler x     支持編譯器x的所有移植包
    |   |  |+--Compiler y     支持編譯器y的所有移植包
    |   |  |+--MemMang        內存堆實現範例
  • 每個支持的處理器架構需要一小段與處理器架構相關的RTOS代碼。這個是RTOS移植層,它位於FreeRTOS/Source/Portable/[相應編譯器]/[相應CPU架構]子目錄。
  • 對於FreeRTOS,堆棧設計也屬於移植層。FreeRTOS/Source/portable/MemMang目錄下heap_x.c文件給出了多種堆棧方案,後續文章將會詳細介紹堆棧操作。
  • 移植層目錄舉例:
  1. 如果在GCC編譯器下使用TriCore1782:TriCore特定文件(port.c)位於FreeRTOS/Source/Portable/GCC/TriCore_1782目錄下。FreeRTOS/Source/Portable 子目錄下的所有文件,除了FreeRTOS/Source/Portable/MemMang目錄外都可以忽略或刪除。
  2. 如果在IAR編譯器下使用Renesas RX600:RX600特定文件(port.c)位於FreeRTOS/Source/Portable/IAR/RX600目錄下。FreeRTOS/Source/Portable 子目錄下的所有文件,除了FreeRTOS/Source/Portable/MemMang目錄外都可以忽略或刪除。
  • FreeRTOS下載包中還包含各種處理器架構和編譯器的演示例程。大多數的演示例程代碼對所有移植都是通用的,位於FreeRTOS/Demo/Common/Minimal目錄。FreeRTOS/Demo/Common/Full目錄下的是歷史遺留代碼,僅用於PC。
  • FreeRTOS/Demo目錄結構如下所示:
FreeRTOS
  |+-- Demo
  |  |+-- Common          所有例程都可以使用的演示例程文件
  |  |+-- Dir x           用於x平臺的演示例程工程文件
  |  |+-- Dir y           用於y平臺的演示例程工程文件
  • FreeRTOS/Demo目錄下剩餘的子目錄包含預先配置好的工程,可以用於構建個人演示例程。子目錄的命名與移植平臺和編譯器相關。每一個RTOS移植包都有自己的說明文檔。
  • 演示例程目錄舉例:
  1. 如果以英飛凌TriBoard開發板硬件構建TriCoreGCC演示例程:TriCore演示例程工程文件位於FreeRTOS/Demo/TriCore_TC1782_TriBoard_GCC目錄。目錄FreeRTOS/Demo下的所有子目錄(Common目錄除外)都可以忽略或刪掉。
  2. 如果以RX62N硬件構建Renesas RX600 IAR演示例程:IAR工程文件位於FreeRTOS/Demo/RX600_RX62N-RDK_IAR目錄。目錄FreeRTOS/Demo下的所有子目錄(Common目錄除外)都可以忽略或刪掉。

編譯工程

根據上一節FreeRTOS源碼目錄結構說明的RTOS演示工程的所在的位置,打開並編譯演示工程。

運行演示例程

演示例程附帶的說明網頁會介紹如何配置硬件、下載程序和執行演示例程。說明網頁還會提供演示例程的功能信息,這樣你就可以判斷演示例程執行是否正確。

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