1、FreeRTOS移植

1.FreeRTOS目录结构

FreeRTOS

• FreeRTOS简略目录如下：

  ├─FreeRTOS
  │  ├─Demo               // 各种开发工具的完整Demo，开发者可以方便的以此搭建出自己的项目，甚至直接使用
  │  │  ├─Common          // 所有例程都可以使用的演示例程文件
  │  │  └─其他              // 对应平台和开发工具的项目例程（命名：平台_开发工具，例如：CORTEX_M4F_M0_LPC43xx_Keil）
  │  ├─License            // 使用修改过的GPL
  │  └─Source             // FreeRTOS的源码
  │      ├─include        // 源码对应的头文件
  │      └─portable       // 每个支持的处理器架构需要一小段与处理器架构相关的RTOS代码。该目录下即为和开发平台相关的代码
  │            ├─MemMang  // FreeRTOS内存管理方案（一般要根据平台来选择以下5个之一）
  │            │     heap_1.c
  │            │     heap_2.c
  │            │     heap_3.c
  │            │     heap_4.c
  │            │     heap_5.c
  │            └─其他       // 其他开发工具相关的代码，需要根据自己的开发工具进行选择
  │      croutine.c       // 协线程（协程）文件，和任务类似，在系统资源比较缺乏下使用
  │      event_groups.c   // 事件标志组
  │      list.c           // 列表结构描述，在内核整体控制上都使用了列表格式数据处理,一切数据结构的基础
  │      queue.c          // 队列，任务和任务之间的通讯处理
  │      tasks.c          // 所有任务相关函数
  │      timers.c         // 软件定时器，以任务形式存在
  |      stream_buffer.c  // 10.0.0 新增
  └─FreeRTOS-Plus         // FreeRTOS+组件和演示例程

2.移植

• 建立工程添加相应的文件，工程结构如下图所示
• 
• 然后编译，报如下错误：

  .\Objects\freeRTOS_sCreate_task.axf: Error: L6200E: Symbol SVC_Handler multiply defined (by port.o and stm32f10x_it.o).
  .\Objects\freeRTOS_sCreate_task.axf: Error: L6200E: Symbol PendSV_Handler multiply defined (by port.o and stm32f10x_it.o).
  .\Objects\freeRTOS_sCreate_task.axf: Error: L6200E: Symbol SysTick_Handler multiply defined (by delay.o and stm32f10x_it.o).

• 解决方法：将stm32f10x_it.h中三个函数：SVC_Handler、PendSV_Handler、SysTick_Handler注释掉即可；

• 然后在编译，出现新的错误：

  ..\FreeRTOS\Source\include\FreeRTOS.h(): error:  #: cannot open source input file "FreeRTOSConfig.h": No such file or directory
    #include "FreeRTOSConfig.h"

• 这是因为在 freeRTOS/include 中没有FreeRTOSConfig.h这个文件，只需要从别的工程copy到include的目录中即可；

3.FreeRTOSConfig.h 文件分析

• freeRTOSConfig.h这个文件为FreeRTOS系统的配置文件

  #ifndef FREERTOS_CONFIG_H
  #define FREERTOS_CONFIG_H
  
  #include "sys.h"
  #include "usart.h"
  //针对不同的编译器调用不同的stdint.h文件
  #if defined(__ICCARM__) || defined(__CC_ARM) || defined(__GNUC__)
      #include <stdint.h>
      extern uint32_t SystemCoreClock;
  #endif
  
  //断言
  #define vAssertCalled(char,int) printf("Error:%s,%d\r\n",char,int)
  #define configASSERT(x) if((x)==0) vAssertCalled(__FILE__,__LINE__)
  
  /***************************************************************************************************************/
  /*                                        FreeRTOS基础配置配置选项                                              */
  /***************************************************************************************************************/
  #define configUSE_PREEMPTION                    1                       //1使用抢占式内核，0使用协程
  #define configUSE_TIME_SLICING                    1                        //1使能时间片调度(默认式使能的)
  #define configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION    1                       //1启用特殊方法来选择下一个要运行的任务
                                                                          //一般是硬件计算前导零指令，如果所使用的
                                                                          //MCU没有这些硬件指令的话此宏应该设置为0！
  #define configUSE_TICKLESS_IDLE                    0                       //1启用低功耗tickless模式
  #define configUSE_QUEUE_SETS                    1                       //为1时启用队列
  #define configCPU_CLOCK_HZ                        (SystemCoreClock)       //CPU频率
  #define configTICK_RATE_HZ                        (1000)                  //时钟节拍频率，这里设置为1000，周期就是1ms
  #define configMAX_PRIORITIES                    (32)                    //可使用的最大优先级
  #define configMINIMAL_STACK_SIZE                ((unsigned short)130)   //空闲任务使用的堆栈大小
  #define configMAX_TASK_NAME_LEN                    (16)                    //任务名字字符串长度
  
  #define configUSE_16_BIT_TICKS                    0                       //系统节拍计数器变量数据类型，
                                                                          //1表示为16位无符号整形，0表示为32位无符号整形
  #define configIDLE_SHOULD_YIELD                    1                       //为1时空闲任务放弃CPU使用权给其他同优先级的用户任务
  #define configUSE_TASK_NOTIFICATIONS            1                       //为1时开启任务通知功能，默认开启
  #define configUSE_MUTEXES                        1                       //为1时使用互斥信号量
  #define configQUEUE_REGISTRY_SIZE                8                       //不为0时表示启用队列记录，具体的值是可以
                                                                          //记录的队列和信号量最大数目。
  #define configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW            0                       //大于0时启用堆栈溢出检测功能，如果使用此功能
                                                                          //用户必须提供一个栈溢出钩子函数，如果使用的话
                                                                          //此值可以为1或者2，因为有两种栈溢出检测方法。
  #define configUSE_RECURSIVE_MUTEXES                1                       //为1时使用递归互斥信号量
  #define configUSE_MALLOC_FAILED_HOOK            0                       //1使用内存申请失败钩子函数
  #define configUSE_APPLICATION_TASK_TAG            0
  #define configUSE_COUNTING_SEMAPHORES            1                       //为1时使用计数信号量
  
  /***************************************************************************************************************/
  /*                                FreeRTOS与内存申请有关配置选项                                                */
  /***************************************************************************************************************/
  #define configSUPPORT_DYNAMIC_ALLOCATION        1                       //支持动态内存申请
  #define configTOTAL_HEAP_SIZE                    ((size_t)(20*1024))     //系统所有总的堆大小
  
  /***************************************************************************************************************/
  /*                                FreeRTOS与钩子函数有关的配置选项                                              */
  /***************************************************************************************************************/
  #define configUSE_IDLE_HOOK                        0                       //1，使用空闲钩子；0，不使用
  #define configUSE_TICK_HOOK                        0                       //1，使用时间片钩子；0，不使用
  
  /***************************************************************************************************************/
  /*                                FreeRTOS与运行时间和任务状态收集有关的配置选项                                 */
  /***************************************************************************************************************/
  #define configGENERATE_RUN_TIME_STATS            0                       //为1时启用运行时间统计功能
  #define configUSE_TRACE_FACILITY                1                       //为1启用可视化跟踪调试
  #define configUSE_STATS_FORMATTING_FUNCTIONS    1                       //与宏configUSE_TRACE_FACILITY同时为1时会编译下面3个函数
                                                                          //prvWriteNameToBuffer(),vTaskList(),
                                                                          //vTaskGetRunTimeStats()
  
  /***************************************************************************************************************/
  /*                                FreeRTOS与协程有关的配置选项                                                  */
  /***************************************************************************************************************/
  #define configUSE_CO_ROUTINES                     0                       //为1时启用协程，启用协程以后必须添加文件croutine.c
  #define configMAX_CO_ROUTINE_PRIORITIES         ( 2 )                   //协程的有效优先级数目
  
  /***************************************************************************************************************/
  /*                                FreeRTOS与软件定时器有关的配置选项                                            */
  /***************************************************************************************************************/
  #define configUSE_TIMERS                        1                               //为1时启用软件定时器
  #define configTIMER_TASK_PRIORITY                (configMAX_PRIORITIES-1)        //软件定时器优先级
  #define configTIMER_QUEUE_LENGTH                5                               //软件定时器队列长度
  #define configTIMER_TASK_STACK_DEPTH            (configMINIMAL_STACK_SIZE*2)    //软件定时器任务堆栈大小
  
  /***************************************************************************************************************/
  /*                                FreeRTOS可选函数配置选项                                                      */
  /***************************************************************************************************************/
  #define INCLUDE_xTaskGetSchedulerState          1
  #define INCLUDE_vTaskPrioritySet                1
  #define INCLUDE_uxTaskPriorityGet                1
  #define INCLUDE_vTaskDelete                        1
  #define INCLUDE_vTaskCleanUpResources            1
  #define INCLUDE_vTaskSuspend                    1
  #define INCLUDE_vTaskDelayUntil                    1
  #define INCLUDE_vTaskDelay                        1
  #define INCLUDE_eTaskGetState                    1
  #define INCLUDE_xTimerPendFunctionCall            1
  
  /***************************************************************************************************************/
  /*                                FreeRTOS与中断有关的配置选项                                                  */
  /***************************************************************************************************************/
  #ifdef __NVIC_PRIO_BITS
      #define configPRIO_BITS               __NVIC_PRIO_BITS
  #else
      #define configPRIO_BITS               4
  #endif
  
  #define configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY            15                      //中断最低优先级
  #define configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY    5                       //系统可管理的最高中断优先级
  #define configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY         ( configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY << (8 - configPRIO_BITS) )
  #define configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY     ( configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY << (8 - configPRIO_BITS) )
  
  /***************************************************************************************************************/
  /*                                FreeRTOS与中断服务函数有关的配置选项                                          */
  /***************************************************************************************************************/
  #define xPortPendSVHandler     PendSV_Handler
  #define vPortSVCHandler     SVC_Handler
  
  #endif /* FREERTOS_CONFIG_H */