技能的學(xué)習(xí)首先就要不求甚解，先用起來再學(xué)習(xí)原理。學(xué)習(xí)RTOS亦是如此，不能一開始就埋進(jìn)源碼中。這篇主要講怎么快速在STM32系列單片機(jī)上用起來FreeRTOS，并順帶著說一下自學(xué)的方法及資料查找。

01

說在前面

RTOS為了提高任務(wù)調(diào)度效率一般都包含匯編程序，因此移植起來需要一些匯編知識，就算網(wǎng)上肯定有移植教程，初次搞起來還是挺費(fèi)勁的。初學(xué)時對RTOS代碼不熟悉，一開始就打擊了積極性可不好。因此本篇不講怎么移植，介紹使用ST“懶人神器”CubeMX來快速移植配置FreeRTOS。

02

RTOS介紹

目前嵌入式主流RTOS有uCOS、FreeRTOS，之所以很多第三方庫都有在FreeRTOS上的應(yīng)用Demo，是因?yàn)镕reeRTOS免費(fèi)。不要錢是真的厲害呀！然而說實(shí)話，論源碼規(guī)范，我還是喜歡uCOS。FreeRTOS的匈牙利命名法真是讓我難受呀~~~

03

配置CubeMX

設(shè)計實(shí)驗(yàn)：配置CubeMX移植FreeRTOS，建立兩個任務(wù)，一個讓LED0以500ms亮滅，一個讓LED1以200ms亮滅。

比較本實(shí)驗(yàn)和前面《消除硬延時函數(shù)Delay》的編程方式，體會引入操作系統(tǒng)后軟件編程架構(gòu)的變化。

第一步

首先如1處勾選使用FreeRTOS的enable。然后將HAL庫的1ms定時中斷采用的定時器改為TIM1，因?yàn)镾ystick要用作FreeRTOS的時基定時。第三步配置IO口。忘記怎么配置的溫故《STM32CubeMX入門教程（一）》。

第二步

配置FreeRTOS。點(diǎn)擊FREERTOS按鈕。

配置界面如下，通過配置界面可以實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)的配置、任務(wù)的配置、隊(duì)列、信號量及內(nèi)存管理的配置。

ConfigParameters：配置操作系統(tǒng)功能，就像手動移植時修改Config文件一樣，基本上可以按默認(rèn)值。具體每個配置的功能，可以點(diǎn)擊該條目，底部會有相關(guān)介紹。

IncludeParameters：配置操作系統(tǒng)API，一些API不常用可以不使能編譯，減小系統(tǒng)大小。這個也對應(yīng)與移植時的Config文件。例如刪除任務(wù)函數(shù)vTaskDelete()是否使能就在此配置。具體如下圖：

UserConstants：添加一些用戶使用的常量，很少用。

TaskAndQueues：任務(wù)及隊(duì)列的配置。首先說任務(wù)配置，點(diǎn)擊ADD，彈出配置對話框。TaskName是任務(wù)名稱，一個字符串而已。下面是優(yōu)先級配置，再往下是任務(wù)堆棧大小。EntryFunction是任務(wù)函數(shù)名。CodeGenerationOption是選擇自動生成代碼是否聲明成weak。Allocation是配置內(nèi)存是否動態(tài)分配，此處CUbeMX默認(rèn)動態(tài)分配不給更改。

之后再看一下隊(duì)列的創(chuàng)建。如下圖，點(diǎn)擊ADD，彈出配置對話框。首先是隊(duì)列名稱。QueueSize是隊(duì)列長度，即包含的隊(duì)列項(xiàng)個數(shù)。ItemSIze是隊(duì)列項(xiàng)類型。

TimersAndSemaphores：即軟件定時器及信號量的配置，界面如下圖。Timer處的ADD按鈕不能點(diǎn)擊，因?yàn)槲覀冊谂渲脮r未使能軟件定時器功能。從上到下依次是：軟件定時器、互斥信號量、遞歸信號量、二值信號量、計數(shù)信號量。

最后看一下堆棧及內(nèi)存管理。

FreeRTOS Heap Usage：界面如下，這里會根據(jù)前面配置顯示出動態(tài)內(nèi)存使用情況。用戶可配置內(nèi)存管理大小，但不能比已配置使用了的小。所謂操作系統(tǒng)的內(nèi)存管理，就是它自己先定義一個超大的數(shù)組，把內(nèi)存坑全占了。你在應(yīng)用開發(fā)時要拉屎，你要用哪個坑你說的不算，你告訴操作系統(tǒng)，“我這邊四個哥們，給我來四個坑”，操作系統(tǒng)會找到一個連續(xù)的四個坑，并把首地址以指針的方式告訴你，如果沒坑了，就反饋申請內(nèi)存失敗。當(dāng)然，拉完要釋放內(nèi)存~之所以用FreeRTOS內(nèi)存管理，是因?yàn)樵摬僮飨到y(tǒng)提供5種內(nèi)存管理方案，有內(nèi)存碎片回收功能，很強(qiáng)大。

04

編程

配置完后生成代碼，打開freertos.c文件，編寫任務(wù)函數(shù)代碼。

osDelay()函數(shù)并不是FreeRTOS的原版API函數(shù)，而是加上了CMSIS-RTOS封裝后的函數(shù)。

05

CMSIS-RTOS

我們知道，大多數(shù)RTOS的原理都差不多的，都是任務(wù)調(diào)度、延時函數(shù)、信號量、隊(duì)列等等東西。Keil有自己的RTX操作系統(tǒng)。后來ARM收購了Keil。CMSIS-RTOS相當(dāng)于將不同廠家的RTOS封裝一下，形成了一個標(biāo)準(zhǔn)的API函數(shù)庫。FreeRTOS的匈牙利命名法實(shí)在讓我難受，我更喜歡用這個封裝庫。有時候想輸入一個函數(shù)，知道是Task的API，就因?yàn)橄氩黄饋砬懊嫘傺览s寫是什么，硬是敲不出來，編輯器也不提醒，因?yàn)楹瘮?shù)開頭就不知道是啥~~~~~

06

授之以魚不如授之以漁

最后說一下自學(xué)方法。

通過本篇，你至少可以寫出個非同步LED閃爍程序了吧。體驗(yàn)一下就好了。

然后，學(xué)習(xí)CMSIS-RTOS有哪些API，以及怎么用這些API。官網(wǎng)http://www./pack/doc/cmsis/RTOS/html/index.html 。每個API函數(shù)，都有在線例程代碼，看起來非常爽。當(dāng)然你如果喜歡原版API，這步就算了。

最后，當(dāng)用熟了之后再去學(xué)習(xí)源碼。

最后的最后，有了操作系統(tǒng)，你就會知道項(xiàng)目怎么劃分任務(wù)了？你就可以做到全局變量不滿天飛了？你就能編寫出好看的代碼了？