GD32移植FreeRTOS

2024-01-08 23:15:43

准备工作

  1. GD32开发板。案例是以梁山派为开发板。
  2. Windows系统的电脑。当前是以Win11的电脑来实现案例的。
  3. Keil开发工具。并且已经安装好GD32依赖环境。
  4. FreeRTOS源码包。下载地址为: Releases · FreeRTOS/FreeRTOS · GitHub

当前以FreeRTOSv202212.01版本为例。也是目前的最新版本。

移植流程

项目基础环境准备

参考: 工程模板创建 · 语雀

新建项目名称为:FreeRTOSTemplate

项目结构如下:

确保以下配置信息的正确性:

  1. Target的配置

  1. Output的配置

  1. C/C++(AC6)配置

  1. Debug配置

FreeRTOS移植

FreeRTOS源码裁剪
  1. 源码解压

  1. 进入FreeRTOS/Source目录。此目录就是我们要移植的源码。

  1. 在你新建的FreeRTOSTemplate工程目录下,新建一个文件夹FreeRTOS,将以上源码拷贝到这个文件夹中。

  1. 删除不必要的文件。来到portable目录只保留GCCMemManag目录

源码目录构建
  1. 新建两个Group:FreeRTOS_CoreFreeRTOS_Port

  1. FreeRTOS_Core添加源码。源码为FreeRTOS根目录下的c文件

  1. FreeRTOS_Port添加源码。源码为FreeRTOS/portable/MemMang下的heap_4.c。源码为FreeRTOS/portable/GCC/ARM_CM4F下的port.c

  1. 添加头文件支持。将FreeRTOS/includeFreeRTOS/portable/GCC/ARM_CM4F添加到头文件依赖中。

FreeRTOSConfig.h文件缺失解决

编译项目,会出现以下错误:

来到FreeRTOS源码目录中,找到FreeRTOSv202212.01\FreeRTOS\Demo\CORTEX_M4F_STM32F407ZG-SK目录中的FreeRTOSConfig.h文件,进行拷贝。

FreeRTOSConfig.h文件拷贝到项目目录中的FreeRTOS目录下

添加头文件引入。将FreeRTOS目录添加到include path中。

SystemCoreClock问题解决

编译项目,会出现以下错误:

来到FreeRTOSConfig.h文件中,观察以下内容:

  1. SystemCoreClock其实是有的
  2. SystemCoreClock在编译预处理前没有被定义出来。原因是extern uint32_t SystemCoreClock;这一段没有进入编译,因为在编译预处理前不满足#ifdef __ICCARM__这个条件。编译器c语言条件不满足。我们将以上代码进行修改。

?FreeRTOSConfig.h修改前的内容

#ifdef __ICCARM__
	#include <stdint.h>
	extern uint32_t SystemCoreClock;
#endif

?FreeRTOSConfig.h修改后的内容

#if defined(__ICCARM__) || defined(__CC_ARM) || defined(__GNUC__)
	#include <stdint.h>
	extern uint32_t SystemCoreClock;
#endif
xxx_Handler问题解决

编译项目,会出现以下错误:

来到gd32f4xx_it.c文件中。修改三个函数SVC_Handler,PendSV_Handler,SysTick_Handler,将函数通过宏定义包裹:

SYS_SUPPORT_OS宏定义

#ifndef SYS_SUPPORT_OS

#endif

修改后如下:

gd32f4xx_it.c文件修改

#ifndef SYS_SUPPORT_OS
void SVC_Handler(void)
{
}
#endif

...

#ifndef SYS_SUPPORT_OS
void PendSV_Handler(void)
{
}
#endif

...
    
#ifndef SYS_SUPPORT_OS
void SysTick_Handler(void)
{
    delay_decrement();
}
#endif

配置C/C++(AC6)中的define为:USE_STDPERIPH_DRIVER,GD32F470,SYS_SUPPORT_OS

vApplicationXXXHook问题解决

编译项目,会出现以下错误:

修改FreeRTOSConfig.h中的配置:

修改configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW

#define configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW	0

修改configUSE_IDLE_HOOK

#define configUSE_IDLE_HOOK				0

修改configUSE_TICK_HOOK

#define configUSE_TICK_HOOK				0

修改configUSE_MALLOC_FAILED_HOOK

#define configUSE_MALLOC_FAILED_HOOK	0
Systick硬件delay

修改systick.c源码,修改如下

systick.c硬件延时

#ifndef SYS_SUPPORT_OS
void delay_1ms(uint32_t count)
{
    delay = count;

    while(0U != delay) {
    }
}
void delay_decrement(void)
{
    if(0U != delay) {
        delay--;
    }
}
#else
void delay_1us(uint32_t count) {
		uint32_t ticks;
		uint32_t told, tnow, reload, tcnt = 0;
		reload = SysTick->LOAD;
		ticks = count * (SystemCoreClock / 1000000);
		told = SysTick->VAL;
		
		while(1) {
				tnow=SysTick->VAL;
				if(tnow != told) {
						if(tnow<told) tcnt+=told-tnow;
						else tcnt+=reload-tnow+told;
						told=tnow;
						
						if(tcnt>=ticks)break;
				}
		}
		
}
void delay_1ms(uint32_t count)
{
    uint32_t i;
    for (i=0; i<count; i++)
    {
        delay_1us(1000);
    }
}
#endif

LED点亮测试

开启任务,点亮PE3PD7

在main.c中编写代码如下:

main.c

#include "gd32f4xx.h"
#include "systick.h"
#include <stdio.h>
#include "main.h"
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"

TaskHandle_t            StartTask_Handler;
TaskHandle_t            Task1_Handler;
TaskHandle_t            Task2_Handler;

void task1(void *pvParameters) {
	while(1) {
		vTaskDelay(300);
		gpio_bit_set(GPIOE, GPIO_PIN_3);
		vTaskDelay(300);
		gpio_bit_reset(GPIOE, GPIO_PIN_3);
	}
}

void task2(void *pvParameters) {
	while(1) {
		vTaskDelay(1000);
		gpio_bit_set(GPIOD, GPIO_PIN_7);
		vTaskDelay(1000);
		gpio_bit_reset(GPIOD, GPIO_PIN_7);
	}
}

void start_task(void *pvParameters) {
	taskENTER_CRITICAL();
	
	xTaskCreate((TaskFunction_t)task1, 
								(const char*   )"task1",
								50,
								NULL,
								2, 
								(TaskHandle_t*  )&Task1_Handler);
	xTaskCreate((TaskFunction_t)task2, 
								(const char*   )"task2",
								50,
								NULL,
								2, 
								(TaskHandle_t*  )&Task2_Handler);
	vTaskDelete(StartTask_Handler);
								
	taskEXIT_CRITICAL();
}

void GPIO_config() {
		// 1. 时钟初始化
		rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOE);
		// 2. 配置GPIO 输入输出模式
		gpio_mode_set(GPIOE, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_3);
		// 3. 配置GPIO 模式的操作方式
		gpio_output_options_set(GPIOE, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_MAX, GPIO_PIN_3);
	
		// 1. 时钟初始化
		rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOD);
		// 2. 配置GPIO 输入输出模式
		gpio_mode_set(GPIOD, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_7);
		// 3. 配置GPIO 模式的操作方式
		gpio_output_options_set(GPIOD, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_MAX, GPIO_PIN_7);
}


int main(void)
{
    	systick_config();
		GPIO_config();
	
		xTaskCreate((TaskFunction_t)start_task, 
								(const char*   )"start_task",
								128,                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     
								NULL,
								1, 
								(TaskHandle_t*  )&StartTask_Handler);
		vTaskStartScheduler();
		
		while(1) {}
}

?

HelloWorld

实现多任务串口打印功能。

开发流程:

  1. 通过模板创建项目
  2. 添加串口支持库
  3. 添加所需要c依赖,以及包含所需要h头
  4. 运行测试,查看效果。

main.c

#include "gd32f4xx.h"
#include "systick.h"
#include <stdio.h>
#include "main.h"
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "Usart0.h"

TaskHandle_t            StartTask_Handler;
TaskHandle_t            Task1_Handler;
TaskHandle_t            Task2_Handler;

void task1(void *pvParameters) {
	while(1) {
		vTaskDelay(500);
		printf("task 1\n");
	}
}

void task2(void *pvParameters) {
	while(1) {
		vTaskDelay(1000);
		printf("task 2\n");
	}
}

void start_task(void *pvParameters) {
	taskENTER_CRITICAL();
	
	xTaskCreate((TaskFunction_t)task1, 
								(const char*   )"task1",
								50,
								NULL,
								2, 
								(TaskHandle_t*  )&Task1_Handler);
	xTaskCreate((TaskFunction_t)task2, 
								(const char*   )"task2",
								50,
								NULL,
								2, 
								(TaskHandle_t*  )&Task2_Handler);
	vTaskDelete(StartTask_Handler);
								
	taskEXIT_CRITICAL();
}

void Usart0_recv(uint8_t *data, uint32_t len)
{
	printf("recv: %s\n", data);
}

int main(void)
{
        nvic_priority_group_set(NVIC_PRIGROUP_PRE2_SUB2);
    	systick_config();
		Usart0_init();
	
		xTaskCreate((TaskFunction_t)start_task, 
								(const char*   )"start_task",
								128,                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     
								NULL,
								1, 
								(TaskHandle_t*  )&StartTask_Handler);
		vTaskStartScheduler();
		
		while(1) {}
}

文章来源:https://blog.csdn.net/bug_love/article/details/135466490
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