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uc/OS移植到stm32F103上实现LED闪烁和串口通信
文章目录
- 前言
- 一、嵌入式实时操作系统
- 1.RTOS
- 2.UC/OS
- 2.1 uC/OS操作系统概述
- 2.2 组成部分
- 2.3 任务、时间和内存管理
- 2.4 任务调度
- 2.5 任务间的通信和同步
- 二、工程项目创建和实验过程
- 1.用STM32CubeMx创建HAL库
- 2.获取uC/OS开源代码
- 2.1 下载开源代码
- 2.2 移植工作：将uC/OS文件添加到项目中
- 2.3 导入文件路径
- 3.改写代码和环境配置
- 3.1 添加bsp.c和bsp.h代码
- 3.2 修改部分文件相关代码
- 3.3 初始化管脚
- 3.4 撰写main函数
- 3.5 环境配置
- 三、实验结果实现和展示
- 总结
前言
学习嵌入式实时操作系统（RTOS）,以uc/OS为例，将其移植到stm32F103上，构建至少3个任务（task）:其中两个task分别以1s和3s周期对LED灯进行点亮-熄灭的控制；另外一个task以2s周期通过串口发送“hello uc/OS! 欢迎来到RTOS多任务环境！”。记录详细的移植过程。
一、嵌入式实时操作系统
1.RTOS
实时操作系统（Real Time Operating System，简称RTOS是指当外界事件或数据产生时，能够接受并以足够快的速度予以处理，其处理的结果又能在规定的时间之内来控制生产过程或对处理系统做出快速响应，调度一切可利用的资源完成实时任务，并控制所有实时任务协调一致运行的操作系统。提供及时响应和高可靠性是其主要特点。
实时操作系统），又称即时操作系统，它会按照排序运行、管理系统资源，并为开发应用程序提供一致的基础。
实时操作系统与一般的操作系统相比，最大的特色就是“实时性”，如果有一个任务需要执行，实时操作系统会马上（在较短时间内）执行该任务，不会有较长的延时。这种特性保证了各个任务的及时执行。
2.UC/OS
2.1 uC/OS操作系统概述
- uC/OS是Jean J.Labrosse于1992年推出的一种规模很小的微内核，后来在此基础上经过修改和扩充后在1999年又推出第二版，称为uC/OS-II。。μC/OS和μC/OS-II 是专门为计算机的嵌入式应用设计的， 绝大部分代码是用C语言编写的。CPU硬件相关部分是用汇编语言编写的、总量约200行的汇编语言部分被压缩到最低限度，为的是便于移植到任何一种其它的CPU 上。
- UCOSIII是一个可裁剪、可剥夺型的多任务内核，而且没有任务数限制。UCOSIII提供了实时操作系统所需的所有功能，包括资源管理、同步、任务通信等。
- uC/OS是一个可以 基于ROM运行的、可裁减的、抢占式、实时多任务内核，具有高度可移植性，特别适合于微处理器和控制器，适合很多商业操作系统的实时操作系统(RTOS)
- uC/OS可简单的视为一个多任务调度器，在这个任务调度器之上完善并添加了和多任务操作系统相关的系统服务，如信号量、邮箱等；其主要特点有公开源代码，代码结构清晰、明了，注释详尽，组织有条理，可移植性好，可裁剪，可固化。 内核属于抢占式，最多可以管理60个任务；从1992年开始，由于高度可靠性、鲁棒性和安全性，uC/OS已经广泛使用在从照相机到航空电子产品的各种应用中
- μC/OS实时多任务操作系统被广泛应用于微处理器、微控制器和数字信号处理器；μC/OS最早出自于1992 年美国嵌入式系统专家Jean J.Labrosse 在《嵌入式系统编程》杂志的5 月和6 月刊上刊登的文章连载，并把μC/OS的源码发布在该杂志的BBS 上
2.2 组成部分
μC/OS-II可以大致分成核心、任务处理、时间处理、任务同步与通信，CPU的移植等5个部分。
- 核心部分(OSCore.c)是操作系统的处理核心，包括操作系统初始化、操作系统运行、中断进出的前导、时钟节拍、任务调度、事件处理等多部分。能够维持系统基本工作的部分都在这里。
- 任务处理部分(OSTask.c) 任务处理部分中的内容都是与任务的操作密切相关的。包括任务的建立、删除、挂起、恢复等等。因为μC/OS-II是以任务为基本单位调度的，所以这部分内容也相当重要。
- 时钟部分(OSTime.c) μC/OS-II中的最小时钟单位是timetick（时钟节拍）。任务延时等操作是在这里完成的。
- 任务同步和通信部分 为事件处理部分，包括信号量、邮箱、邮箱队列、事件标志等部分；主要用于任务间的互相联系和对临界资源的访问。
- 与CPU的接口部分
是指μC/OS-II针对所使用的CPU的移植部分。由于μC/OS-II是一个通用性的操作系统，所以对于关键问题上的实现，还是需要根据具体CPU的具体内容和要求作相应的移植。这部分内容由于牵涉到SP等系统指针，所以通常用汇编语言编写。主要包括中断级任务切换的底层实现、任务级任务切换的底层实现、时钟节拍的产生和处理、中断的相关处理部分等内容。
2.3 任务、时间和内存管理
- 时间管理：uC/OS-II 中最多可以支持64 个任务，分别对应优先级0～63，其中0 为最高优先级。63为最低级，系统保留了4个最高优先级的任务和4个最低优先级的任务，所有用户可以使用的任务数有56个
uC/OS-II提供了任务管理的各种函数调用，包括创建任务，删除任务，改变任务的优先级，任务挂起和恢复等。
系统初始化时会自动产生两个任务：一个是空闲任务，它的优先级最低，该任务仅给一个整型变量做累加运算；另一个是系统任务，它的优先级为次低，该任务负责统计当前cpu的利用率。 - 时间管理：uC/OS-II的时间管理是通过定时中断来实现的，该定时中断一般为10毫秒或100毫秒发生一次，时间频率取决于用户对硬件系统的定时器编程来实现。中断发生的时间间隔是固定不变的，该中断也成为一个时钟节拍。
uC/OS-II要求用户在定时中断的服务程序中，调用系统提供的与时钟节拍相关的系统函数，例如中断级的任务切换函数，系统时间函数。 - 内存管理：在ANSI C中是使用malloc和free两个函数来动态分配和释放内存。但在嵌入式实时系统中，多次这样的操作会导致内存碎片，且由于内存管理算法的原因，malloc和free的执行时间也是不确定。
uC/OS-II中把连续的大块内存按分区管理。每个分区中包含整数个大小相同的内存块，但不同分区之间的内存块大小可以不同。用户需要动态分配内存时，系统选择一个适当的分区，按块来分配内存。释放内存时将该块放回它以前所属的分区，这样能有效解决碎片问题，同时执行时间也是固定的。
2.4 任务调度
uC/OS-II 采用的是可剥夺型实时多任务内核。可剥夺型的实时内核在任何时候都运行就绪了的最高优先级的任务。
uC/os-II的任务调度是完全基于任务优先级的抢占式调度，也就是最高优先级的任务一旦处于就绪状态，则立即抢占正在运行的低优先级任务的处理器资源。为了简化系统设计，uC/OS-II规定所有任务的优先级不同，因为任务的优先级也同时唯一标志了该任务本身。
1） 高优先级的任务因为需要某种临界资源，主动请求挂起，让出处理器，此时将调度就绪状态的低优先级任务获得执行，这种调度也称为任务级的上下文切换。
2） 高优先级的任务因为时钟节拍到来，在时钟中断的处理程序中，内核发现高优先级任务获得了执行条件(如休眠的时钟到时)，则在中断态直接切换到高优先级任务执行。这种调度也称为中断级的上下文切换。
这两种调度方式在uC/OS-II的执行过程中非常普遍，一般来说前者发生在系统服务中，后者发生在时钟中断的服务程序中。
调度工作的内容可以分为两部分：最高优先级任务的寻找和任务切换。其最高优先级任务的寻找是通过建立就绪任务表来实现的。u C / O S 中的每一个任务都有独立的堆栈空间，并有一个称为任务控制块TCB(Task Control Block)的数据结构，其中第一个成员变量就是保存的任务堆栈指针。任务调度模块首先用变量OSTCBHighRdy 记录当前最高级就绪任务的TCB 地址，然后调用OS_TASK_SW()函数来进行任务切换。
2.5 任务间的通信和同步
对一个多任务的操作系统来说，任务间的通信和同步是必不可少的。uC/OS-II中提供了4种同步对象，分别是信号量，邮箱，消息队列和事件。所有这些同步对象都有创建，等待，发送，查询的接口用于实现进程间的通信和同步。
二、工程项目创建和实验过程
1.用STM32CubeMx创建HAL库
- 打开STM32CubeMx，选择ACCESS TO MCU SELECTOR，然后选择STM32F103C8T6，点击Start Project
- 配置RCC
- 配置SYS
- 配置串口USART1
- 配置PA3和PC13作为LED灯的端口
在右边引脚图将PA3和PC13设置为GPIO_Output
- 最后我们设置好路径，生成工程即可
2.获取uC/OS开源代码
2.1 下载开源代码
- 进入 Micrium 公司官网下载中心：/ 选择ST系列，点击View all STMicroelectronics，点击 STMicroelectronics STM32F107之后按照提示注册下载即可。
- 可直接下载此网盘链接内容 链接：
提取码：1234
2.2 移植工作：将uC/OS文件添加到项目中
- 将之前下载的文件中的如下五个文件夹复制粘贴到之前新建工程的MDK-ARM下
- 从HAL库中open project到keil，然后右击文件夹，选择Manage Project items
- 点击小窗口创建6个新的文件夹
- 点击
CPU，再点击Add file，将文件类型改为All files，再uC-CPu中找到下列三个文件并添加；然后点击此文件夹下的ARM-Cortex-M3，再点击RealView，将第二张图片的三个文件尽数添加进去
- 点击
LIB->Add Files；将文件夹uC-LIB如下的九个文件全部添加；然后找到MDK-ARM\uC-LIB\Ports\ARM-Cortex-M3\RealView路径，添加第二张图片的程序
- 点击
PORT和Add files；打开路径MDK-ARM\uCOS-III\Ports\ARM-Cortex-M3\Generic\RealView，添加如下文件
- 点击
SOURCE后点击Add files；选择路径MDK-ARM\uCOS-III\Source下的所有.c和.h文件
- 点击
CONFIG->Add files；MDK-ARM\uC-CONFIG路径下的如下文件添加进去
- 点击
BSP->Add files；MDK-ARM\uC-BSP路径下选中以下全部文件，Add添加
2.3 导入文件路径
3.改写代码和环境配置
3.1 添加bsp.c和bsp.h代码
bsp.c代码
#include "includes.h"#define DWT_CR *(CPU_REG32 *)0xE0001000
#define DWT_CYCCNT *(CPU_REG32 *)0xE0001004
#define DEM_CR *(CPU_REG32 *)0xE000EDFC
#define DBGMCU_CR *(CPU_REG32 *)0xE0042004#define DEM_CR_TRCENA (1 << 24)
#define DWT_CR_CYCCNTENA (1 << 0)CPU_INT32U BSP_CPU_ClkFreq (void)
{return HAL_RCC_GetHCLKFreq();
}void BSP_Tick_Init(void)
{CPU_INT32U cpu_clk_freq;CPU_INT32U cnts;cpu_clk_freq = BSP_CPU_ClkFreq();#if(OS_VERSION>=3000u)cnts = cpu_clk_freq/(CPU_INT32U)OSCfg_TickRate_Hz;#elsecnts = cpu_clk_freq/(CPU_INT32U)OS_TICKS_PER_SEC;#endifOS_CPU_SysTickInit(cnts);
}
void BSP_Init(void)
{BSP_Tick_Init();MX_GPIO_Init();
}#if (CPU_CFG_TS_TMR_EN == DEF_ENABLED)
void CPU_TS_TmrInit (void)
{CPU_INT32U cpu_clk_freq_hz;DEM_CR |= (CPU_INT32U)DEM_CR_TRCENA; /* Enable Cortex-M3's DWT CYCCNT reg. */DWT_CYCCNT = (CPU_INT32U)0u;DWT_CR |= (CPU_INT32U)DWT_CR_CYCCNTENA;cpu_clk_freq_hz = BSP_CPU_ClkFreq();CPU_TS_TmrFreqSet(cpu_clk_freq_hz);
}
#endif#if (CPU_CFG_TS_TMR_EN == DEF_ENABLED)
CPU_TS_TMR CPU_TS_TmrRd (void)
{return ((CPU_TS_TMR)DWT_CYCCNT);
}
#endif#if (CPU_CFG_TS_32_EN == DEF_ENABLED)
CPU_INT64U CPU_TS32_to_uSec (CPU_TS32 ts_cnts)
{CPU_INT64U ts_us;CPU_INT64U fclk_freq;fclk_freq = BSP_CPU_ClkFreq();ts_us = ts_cnts / (fclk_freq / DEF_TIME_NBR_uS_PER_SEC);return (ts_us);
}
#endif#if (CPU_CFG_TS_64_EN == DEF_ENABLED)
CPU_INT64U CPU_TS64_to_uSec (CPU_TS64 ts_cnts)
{CPU_INT64U ts_us;CPU_INT64U fclk_freq;fclk_freq = BSP_CPU_ClkFreq();ts_us = ts_cnts / (fclk_freq / DEF_TIME_NBR_uS_PER_SEC);return (ts_us);
}
#endif
bsp.h代码
#ifndef __BSP_H__
#define __BSP_H__#include "stm32f1xx_hal.h"void BSP_Init(void);#endif
3.2 修改部分文件相关代码
- 打开启动文件startup_stm32f103xb.s，改变75、76行，174、175行和178、179行
PendSV_Handler改为OS_CPU_PendSVHandler，
SysTick_Handler改为OS_CPU_SysTickHandler。
- 打开app_cfg.h文件
图1，DEF_ENABLED 改为 DEF_DISABLED
图2，#define APP_TRACE BSP_Ser_Printf 改为#define APP_TRACE(void)
- 打开includes.h文件代码
1，在#include <bsp.h>下面添加#include “gpio.h”和#include “app_cfg.h”
2，将#include <stm32f10x_lib.h> 改为 #include“stm32f1xx_hal.h”
- 打开lib_cfg.h文件
修改为5u（该处宏定义设置堆空间的大小，STM32F103C8T6的RAM只有20K，所以要改小一点）
- 修改usart.c文件代码
添加代码完成printf重定向：
/* USER CODE BEGIN 1 */int fputc(int ch,FILE *f){HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t *)&ch,1,0xffff);return ch;
}/* USER CODE END 1 */
- 修改usart.h文件代码
在usart.c中找到调用，右击选择Open document，则会直接跳到usart.h
typedef struct __FILE FILE;
3.3 初始化管脚
在gpio.c文件中修改代码：
void MX_GPIO_Init(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};/* GPIO Ports Clock Enable */__HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();__HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE();__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();/*Configure GPIO pin Output Level */HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_RESET);HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_3, GPIO_PIN_RESET);/*Configure GPIO pin : PC13|PA3 */GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_13|GPIO_PIN_3;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);}
3.4 撰写main函数
代码如下
/* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "gpio.h"
#include "usart.h"
/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include <includes.h>
#include "stm32f1xx_hal.h"
/* USER CODE END Includes *//* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD *//* USER CODE END PTD *//* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
/* 任务优先级 */
#define START_TASK_PRIO 3
#define LED0_TASK_PRIO 4
#define MSG_TASK_PRIO 5
#define LED1_TASK_PRIO 6/* 任务堆栈大小 */
#define START_STK_SIZE 96
#define LED0_STK_SIZE 64
#define MSG_STK_SIZE 64
#define LED1_STK_SIZE 64/* 任务栈 */
CPU_STK START_TASK_STK[START_STK_SIZE];
CPU_STK LED0_TASK_STK[LED0_STK_SIZE];
CPU_STK MSG_TASK_STK[MSG_STK_SIZE];
CPU_STK LED1_TASK_STK[LED1_STK_SIZE];/* 任务控制块 */
OS_TCB StartTaskTCB;
OS_TCB Led0TaskTCB;
OS_TCB MsgTaskTCB;
OS_TCB Led1TaskTCB;/* USER CODE END PD *//* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM *//* USER CODE END PM *//* Private variables ---------------------------------------------------------*//* USER CODE BEGIN PV *//* 任务函数定义 */
void start_task(void *p_arg);
static void AppTaskCreate(void);
static void AppObjCreate(void);
static void led_pc13(void *p_arg);
static void send_msg(void *p_arg);
static void led_pa3(void *p_arg);
/* USER CODE END PV *//* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
/* USER CODE BEGIN PFP *//* USER CODE END PFP *//* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */
/*** @brief System Clock Configuration* @retval None*/
void SystemClock_Config(void)
{RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};/**Initializes the CPU, AHB and APB busses clocks */RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK){Error_Handler();}/**Initializes the CPU, AHB and APB busses clocks */RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK|RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK){Error_Handler();}
}/* USER CODE END 0 *//*** @brief The application entry point.* @retval int*/
int main(void)
{OS_ERR err;OSInit(&err);HAL_Init();SystemClock_Config();//MX_GPIO_Init(); 这个在BSP的初始化里也会初始化MX_USART1_UART_Init(); /* 创建任务 */OSTaskCreate((OS_TCB *)&StartTaskTCB, /* Create the start task */(CPU_CHAR *)"start task",(OS_TASK_PTR ) start_task,(void *) 0,(OS_PRIO ) START_TASK_PRIO,(CPU_STK *)&START_TASK_STK[0],(CPU_STK_SIZE) START_STK_SIZE/10,(CPU_STK_SIZE) START_STK_SIZE,(OS_MSG_QTY ) 0,(OS_TICK ) 0,(void *) 0,(OS_OPT )(OS_OPT_TASK_STK_CHK | OS_OPT_TASK_STK_CLR),(OS_ERR *)&err);/* 启动多任务系统，控制权交给uC/OS-III */OSStart(&err); /* Start multitasking (i.e. give control to uC/OS-III). */}void start_task(void *p_arg)
{OS_ERR err;CPU_SR_ALLOC();p_arg = p_arg;/* YangJie add 2021.05.20*/BSP_Init(); /* Initialize BSP functions *///CPU_Init();//Mem_Init(); /* Initialize Memory Management Module */#if OS_CFG_STAT_TASK_EN > 0uOSStatTaskCPUUsageInit(&err); //统计任务
#endif#ifdef CPU_CFG_INT_DIS_MEAS_EN //如果使能了测量中断关闭时间CPU_IntDisMeasMaxCurReset();
#endif#if OS_CFG_SCHED_ROUND_ROBIN_EN //当使用时间片轮转的时候//使能时间片轮转调度功能,时间片长度为1个系统时钟节拍，既1*5=5msOSSchedRoundRobinCfg(DEF_ENABLED,1,&err);
#endif OS_CRITICAL_ENTER(); //进入临界区/* 创建LED0任务 */OSTaskCreate((OS_TCB * )&Led0TaskTCB, (CPU_CHAR * )"led_pc13", (OS_TASK_PTR )led_pc13, (void * )0, (OS_PRIO )LED0_TASK_PRIO, (CPU_STK * )&LED0_TASK_STK[0], (CPU_STK_SIZE)LED0_STK_SIZE/10, (CPU_STK_SIZE)LED0_STK_SIZE, (OS_MSG_QTY )0, (OS_TICK )0, (void * )0, (OS_OPT )OS_OPT_TASK_STK_CHK|OS_OPT_TASK_STK_CLR,(OS_ERR * )&err); /* 创建LED1任务 */OSTaskCreate((OS_TCB * )&Led1TaskTCB, (CPU_CHAR * )"led_pa3", (OS_TASK_PTR )led_pa3, (void * )0, (OS_PRIO )LED1_TASK_PRIO, (CPU_STK * )&LED1_TASK_STK[0], (CPU_STK_SIZE)LED1_STK_SIZE/10, (CPU_STK_SIZE)LED1_STK_SIZE, (OS_MSG_QTY )0, (OS_TICK )0, (void * )0, (OS_OPT )OS_OPT_TASK_STK_CHK|OS_OPT_TASK_STK_CLR,(OS_ERR * )&err); /* 创建MSG任务 */OSTaskCreate((OS_TCB * )&MsgTaskTCB, (CPU_CHAR * )"send_msg", (OS_TASK_PTR )send_msg, (void * )0, (OS_PRIO )MSG_TASK_PRIO, (CPU_STK * )&MSG_TASK_STK[0], (CPU_STK_SIZE)MSG_STK_SIZE/10, (CPU_STK_SIZE)MSG_STK_SIZE, (OS_MSG_QTY )0, (OS_TICK )0, (void * )0, (OS_OPT )OS_OPT_TASK_STK_CHK|OS_OPT_TASK_STK_CLR, (OS_ERR * )&err);OS_TaskSuspend((OS_TCB*)&StartTaskTCB,&err); //挂起开始任务 OS_CRITICAL_EXIT(); //进入临界区
}
/*** 函数功能: 启动任务函数体。* 输入参数: p_arg 是在创建该任务时传递的形参* 返 回 值: 无* 说 明：无*/
static void led_pc13 (void *p_arg)
{OS_ERR err;(void)p_arg;BSP_Init(); /* Initialize BSP functions */CPU_Init();Mem_Init(); /* Initialize Memory Management Module */#if OS_CFG_STAT_TASK_EN > 0uOSStatTaskCPUUsageInit(&err); /* Compute CPU capacity with no task running */
#endifCPU_IntDisMeasMaxCurReset();AppTaskCreate(); /* Create Application Tasks */AppObjCreate(); /* Create Application Objects */while (DEF_TRUE){HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_13,GPIO_PIN_RESET);OSTimeDlyHMSM(0, 0, 1, 0,OS_OPT_TIME_HMSM_STRICT,&err);HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_13,GPIO_PIN_SET);OSTimeDlyHMSM(0, 0, 1, 0,OS_OPT_TIME_HMSM_STRICT,&err);/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */}/* USER CODE END 3 */
}static void led_pa3 (void *p_arg)
{OS_ERR err;(void)p_arg;BSP_Init(); /* Initialize BSP functions */CPU_Init();Mem_Init(); /* Initialize Memory Management Module */#if OS_CFG_STAT_TASK_EN > 0uOSStatTaskCPUUsageInit(&err); /* Compute CPU capacity with no task running */
#endifCPU_IntDisMeasMaxCurReset();AppTaskCreate(); /* Create Application Tasks */AppObjCreate(); /* Create Application Objects */while (DEF_TRUE){HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_3,GPIO_PIN_RESET);OSTimeDlyHMSM(0, 0, 3, 0,OS_OPT_TIME_HMSM_STRICT,&err);HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_3,GPIO_PIN_SET);OSTimeDlyHMSM(0, 0, 3, 0,OS_OPT_TIME_HMSM_STRICT,&err);/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */}/* USER CODE END 3 */
}static void send_msg (void *p_arg)
{OS_ERR err;(void)p_arg;BSP_Init(); /* Initialize BSP functions */CPU_Init();Mem_Init(); /* Initialize Memory Management Module */#if OS_CFG_STAT_TASK_EN > 0uOSStatTaskCPUUsageInit(&err); /* Compute CPU capacity with no task running */
#endifCPU_IntDisMeasMaxCurReset();AppTaskCreate(); /* Create Application Tasks */AppObjCreate(); /* Create Application Objects */while (DEF_TRUE){printf("hello uc/OS！欢迎来到RTOS多任务环境！ \r\n");OSTimeDlyHMSM(0, 0, 2, 0,OS_OPT_TIME_HMSM_STRICT,&err);/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */}/* USER CODE END 3 */
}/* USER CODE BEGIN 4 */
/*** 函数功能: 创建应用任务* 输入参数: p_arg 是在创建该任务时传递的形参* 返 回 值: 无* 说 明：无*/
static void AppTaskCreate (void)
{}/*** 函数功能: uCOSIII内核对象创建* 输入参数: 无* 返 回 值: 无* 说 明：无*/
static void AppObjCreate (void)
{}/* USER CODE END 4 *//*** @brief This function is executed in case of error occurrence.* @retval None*/
void Error_Handler(void)
{/* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug *//* User can add his own implementation to report the HAL error return state *//* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}#ifdef USE_FULL_ASSERT
/*** @brief Reports the name of the source file and the source line number* where the assert_param error has occurred.* @param file: pointer to the source file name* @param line: assert_param error line source number* @retval None*/
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{ /* USER CODE BEGIN 6 *//* User can add his own implementation to report the file name and line number,tex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) *//* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT *//************************ (C) COPYRIGHT STMicroelectronics *****END OF FILE****/3.5 环境配置
点击小魔法棒图标，进行如下更改
然后编译，无任何错误警告即可
三、实验结果实现和展示
- 线路连接
USB转TTL
3v3->3v3，GND->GND
RXD->A9，TXD->A10
LED连接
LED短脚->A3
LED长脚->3v3
- 软件烧录
- 视频演示
前半部分为LED灯的实现，后半部分为串口通信
ucos1
总结
本篇博客初步了解了嵌入式实时操作系统（RTOS）中的uC/OS，将其移植到stm32F103上，构建至少3个任务（task）:其中两个task分别以1s和3s周期对LED灯进行点亮-熄灭的控制；另外一个task以2s周期通过串口发送“hello uc/OS! 欢迎来到RTOS多任务环境！”。
此次用uC/OS开源代码时，笔者发现移植十分繁杂且折磨，需要非常细心，否则在某一步骤不小心出错了，将会十分难以更改。此步我是参考学长学姐博客一步一步跟随着实现的，一定要耐心对比每一步的正确与否。
而且要特别注意keil中文输入问题，十分容易出错和格式，导致乱码。
此次实验也让我收益匪浅，感觉到了uc/OS的奇妙，在STM32最小核心板上用另一种方式实现LED闪烁和串口通信，让我学习到了更多的知识。
如果发现笔者的错误和值得改进的地方，欢迎大家多多交流沟通！
参考：/5866475
=1001.2014.3001.5502
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