移植FreeRTOS操作系统的步骤
原如何移植FreeRTOS
了解实时操作系统
嵌入式操作系统有分时操作系统和实时操作系统。实时操作系统能够使计算机系统及时响应外部事件请求,并能控制所有实时设备和实时任务协调运行,且能在一个规定的时间内完成对事件的处理。硬件的实时操作系统必须在极其严格的时间内完成任务,而软件的实时操作系统则相对宽松一些。
下载和准备FreeRTOS
前往官网下载最新版的FreeRTOS系统,并将其解压缩到本地。系统包含两个文件夹,FreeRTOS文件夹中是操作系统内核,而FreeRTOS-Plus文件夹中包含一些中间件,如文件系统和网络协议栈。同时,建议下载并保存FreeRTOS的教学用书和API参考手册电子版,以便后期学习和查阅。
FreeRTOS的主要特点
FreeRTOS具有许多特点,包括支持不同调度方式、低功耗模式、MPU支持、适用于不同内核的内核使用大小、支持各种通信和同步机制等等。这些特点使得FreeRTOS成为众多开源组织和初创公司在产品开发中的首选。
移植FreeRTOS操作系统
1. 在准备好的工程模板中创建一个FreeRTOS文件夹,并将解压后的FreeRTOS源码文件夹中的所有内容复制进去。
2. 在user目录下手动创建FreeRTOSConfig.h配置文件,你也可以从官方demo中拷贝并修改。在这个文件中,你需要根据自己的硬件配置进行相应的修改。
3. 将源码文件添加到MDK的工程目录中,其中heap_4.c文件路径为Source/portable/MemMang,port.c文件路径为FreeRTOS/Source/portable/RVDS/ARM_CM4F。请注意,这里的路径是基于使用的M451单片机的CM4F内核。
4. 在工程中添加新的头文件搜索路径:.FreeRTOS/include; .FreeRTOS/portable/RVDS/ARM_CM4F
5. 打开FreeRTOSConfig.h配置文件,并根据自己的硬件配置进行相应的修改。例如,设置系统主频、系统节拍、优先级数量和堆大小等参数。
6. 将整个工程重新编译一次,这样FreeRTOS的基本移植就完成了。
验证FreeRTOS的移植
1. 在main.c文件中添加所需的FreeRTOS头文件,如FreeRTOS.h、task.h、queue.h和croutine.h。
2. 在main函数的开头禁止全局中断(除了NMI和HardFault)。这样做的目的是防止执行的中断服务程序中有FreeRTOS的API函数,保证系统正常启动,不受其他中断影响。在FreeRTOS的port.c文件中的prvStartFirstTask函数中会重新开启全局中断。
3. 创建一个或多个任务,在任务中编写相应的代码。
4. 启动调度器,开始执行任务。使用vTaskStartScheduler()函数来启动调度器。
7. 烧写程序并运行,通过串口输出信息来验证FreeRTOS的正确移植。
以上是将FreeRTOS操作系统移植到M451单片机上的步骤和验证方法。通过这些步骤,你可以成功地将FreeRTOS应用于你的嵌入式系统开发中,提高系统的实时性和可靠性。
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