STM32G0开发笔记：使用FreeRTOS系统

使用Platformio平台的libopencm3开发框架来开发STM32G0，下面为使用FreeRTOS系统。

1 新建项目

在PIO主页新建项目，框架选择libopencm3，开发板选择 MonkeyPi_STM32_G070RB；

新建完成后在src目录新建主程序文件main.c；

然后更改项目文件platformio.ini的烧写和调试方式：

1upload_protocol = cmsis-dap

2debug_tool = cmsis-dap

2 添加FreeRTOS源码

在freertos网站：https://www.freertos.org/a00104.html 下载好源码，这里下载最新版202112.00；

添加源码到项目：

直接拷贝源码下的FreeRTOS文件夹到项目的lib目录中；

添加到项目编译

在lib目录的FreeRTOS文件夹下新建 library.json 文件，内容如下：

1{

 2    "name": "FreeRTOS",

 3    "version": "202112.00",

 4    "build": {

 5        "flags": [

 6            "-Isource",

 7            "-Isource/include",

 8            "-Isource/portable/GCC/ARM_CM0",

 9            "-Isource/portable/RVDS/ARM_CM0"

10        ],

11        "srcFilter": [

12            "+",

13            "+",

14            "+"

15        ]

16    }

17}

添加FreeRTOS配置

从FreeRTOS源码下的demo目录中拷贝一个FreeRTOSConfig.h文件到 lib/FreeRTOS/Source目录，并更改为如下内容：

1/**

 2 * @file FreeRTOSConfig.h

 3 * 

 4 * http://www.FreeRTOS.org

 5 * http://aws.amazon.com/freertos

 6 * 

 7 */

 8

 9#ifndef FREERTOS_CONFIG_H

10#define FREERTOS_CONFIG_H

11

12/*-----------------------------------------------------------

13 * Application specific definitions.

14 *

15 * These definitions should be adjusted for your particular hardware and

16 * application requirements.

17 *

18 * These parameters and more are described within the 'configuration' section of the

19 * FreeRTOS API documentation available on the FreeRTOS.org web site.

20 *

21 * See http://www.freertos.org/a00110.html

22 *----------------------------------------------------------*/

23

24/* USER CODE BEGIN Includes */

25/* Section where include file can be added */

26/* USER CODE END Includes */

27

28/* Ensure definitions are only used by the compiler, and not by the assembler. */

29#if defined(__ICCARM__) || defined(__CC_ARM) || defined(__GNUC__)

30  #include 

31#endif

32#define configENABLE_FPU                         0

33#define configENABLE_MPU                         0

34

35#define configUSE_PREEMPTION                     1

36#define configSUPPORT_STATIC_ALLOCATION          0

37#define configSUPPORT_DYNAMIC_ALLOCATION         1

38#define configUSE_IDLE_HOOK                      0

39#define configUSE_TICK_HOOK                      0

40#define configCPU_CLOCK_HZ                         ( ( unsigned long ) 64000000 ) 

41#define configTICK_RATE_HZ                       ((TickType_t)1000)

42#define configMAX_PRIORITIES                     ( 7 )

43#define configMINIMAL_STACK_SIZE                 ((uint16_t)256)

44#define configTOTAL_HEAP_SIZE                    ((size_t)1024*16)

45#define configMAX_TASK_NAME_LEN                  ( 16 )

46#define configUSE_16_BIT_TICKS                   0

47#define configUSE_MUTEXES                        1

48#define configQUEUE_REGISTRY_SIZE                8

49#define configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION  0

50

51/*Software timer related definitions. */

52#define configUSE_TIMERS                        1

53#define configTIMER_TASK_PRIORITY               5

54#define configTIMER_QUEUE_LENGTH                10

55#define configTIMER_TASK_STACK_DEPTH            configMINIMAL_STACK_SIZE

56

57/* USER CODE BEGIN MESSAGE_BUFFER_LENGTH_TYPE */

58/* Defaults to size_t for backward compatibility, but can be changed

59   if lengths will always be less than the number of bytes in a size_t. */

60#define configMESSAGE_BUFFER_LENGTH_TYPE         size_t

61/* USER CODE END MESSAGE_BUFFER_LENGTH_TYPE */

62

63/* Co-routine definitions. */

64#define configUSE_CO_ROUTINES                    0

65#define configMAX_CO_ROUTINE_PRIORITIES          ( 2 )

66

67/* Set the following definitions to 1 to include the API function, or zero

68to exclude the API function. */

69#define INCLUDE_vTaskPrioritySet             1

70#define INCLUDE_uxTaskPriorityGet            1

71#define INCLUDE_vTaskDelete                  1

72#define INCLUDE_vTaskCleanUpResources        0

73#define INCLUDE_vTaskSuspend                 1

74#define INCLUDE_vTaskDelayUntil              0

75#define INCLUDE_vTaskDelay                   1

76#define INCLUDE_xTaskGetSchedulerState       1

77

78/* Normal assert() semantics without relying on the provision of an assert.h

79header file. */

80/* USER CODE BEGIN 1 */

81//void vAssertCalled(const char *file, int line);

82//#define configASSERT( x )       if( x == 0 ) { taskDISABLE_INTERRUPTS(); vAssertCalled(__FILE__,__LINE__); for(;;); }

83/* USER CODE END 1 */

84

85/* Definitions that map the FreeRTOS port interrupt handlers to their CMSIS

86standard names. */

87#define vPortSVCHandler    sv_call_handler

88#define xPortPendSVHandler pend_sv_handler

89

90/* IMPORTANT: This define is commented when used with STM32Cube firmware, when the timebase source is SysTick,

91              to prevent overwriting SysTick_Handler defined within STM32Cube HAL */

92

93#define xPortSysTickHandler sys_tick_handler

94

95/* USER CODE BEGIN Defines */

96/* Section where parameter definitions can be added (for instance, to override default ones in FreeRTOS.h) */

97/* USER CODE END Defines */

98

99#endif /* FREERTOS_CONFIG_H */

上面配置需要根据自己的需要进行更改，如CPU频率，是否需要打开某项功能等；

配置好后的目录结构如下：

3 FreeRTOS示例

首先需要设置FreeRTOS需要的时钟

1/**

 2 * @brief systick setup for rtos tick

 3 */

 4static void systick_setup(void)

 5{

 6    systick_set_clocksource(STK_CSR_CLKSOURCE_AHB);

 7    systick_set_reload(64*1000);

 8

 9    systick_interrupt_enable();

10

11    /* Start counting. */

12    systick_counter_enable();

13}

这样在FreeRTOSConfig.h 文件中定义的

1#define xPortSysTickHandler sys_tick_handler

就可以通过systick中断提供FreeRTOS时钟；

LED任务函数

1static void led1_task(void *args)

 2{

 3    rcc_periph_clock_enable(RCC_GPIOC);

 4    gpio_mode_setup(GPIOC,GPIO_MODE_OUTPUT,GPIO_PUPD_NONE,GPIO12);

 5

 6    while (1)

 7    {

 8        gpio_toggle(GPIOC,GPIO12);

 9        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(500));

10    }

11}

主程序中创建任务并开启多任务调度

1#include 

 2#include 

 3#include 

 4

 5#include "FreeRTOS.h"

 6#include "task.h"

 7

 8

 9int main(void)

10{

11    //system clock

12    rcc_clock_setup(&rcc_clock_config[RCC_CLOCK_CONFIG_HSI_PLL_64MHZ]);

13

14    systick_setup();

15

16    xTaskCreate(led_task,"led task", 256, NULL,2,NULL);

17

18    vTaskStartScheduler();

19

20    while(1){}

21

22    return 0;

23}

通过xTaskCreate创建多任务函数，然后使用 vTaskStartScheduler 开始调度；

注：如果VSCode中提示 FreeRTOS.h 头文件include path问题，可以将项目文件夹关闭，再重新打开即可；如果是在Clion中，可以在添加lib文件夹后，右键platformio.ini文件选择re init即可；

4 烧写测试

点击 PlatformIO：Upload按钮或Ctrl+Alt+U快捷键可以直接编译烧写到目标板，看到LED按预定的程序闪烁运行。