FreeRTOS 教程指南 學(xué)習(xí)筆記 第一章 簡介

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本章包含的內(nèi)容有：

幫助用戶使用FreeRTOS文件和目錄，提供FreeRTOS目錄結(jié)構(gòu)的頂級(jí)視圖。

描述任何特定的FreeRTOS項(xiàng)目實(shí)際上需要哪些文件。

介紹了演示應(yīng)用程序。

提供有關(guān)如何創(chuàng)建新項(xiàng)目的信息。

一、了解FreeRTOS

FreeRTOS可以使用大約20種不同的編譯器來構(gòu)建，并且可以在30多種不同的處理器架構(gòu)上運(yùn)行。每個(gè)受支持的編譯器和處理器的組合都被認(rèn)為是一個(gè)單獨(dú)的FreeRTOS分支。FreeRTOS可以被認(rèn)為是一個(gè)能為裸代碼程序提供多任務(wù)功能的庫文件。

二、了解FreeRTOS版本

FreeRTOSConfig.h頭文件是FreeRTOS的主要配置文件，由于FreeRTOSConfig.h包含特定于應(yīng)用程序的定義，因此它應(yīng)該位于正在構(gòu)建的應(yīng)用程序的一部分的目錄中，而不是位于包含F(xiàn)reeRTOS源代碼的目錄中。
FreeRTOS的目錄結(jié)構(gòu)
FreeRTOS
│ │
│ ├─Source 系統(tǒng)內(nèi)核源文件
│ │
│ └─Demo 各分支的實(shí)例代碼
│
FreeRTOS-Plus
│
├─Source 第三方庫的源文件，如TCP/IP,JASON等
│
└─Demo 實(shí)例代碼
FreeRTOS內(nèi)核總，最核心的兩個(gè)文件是task.c和list.c文件，只有這兩個(gè)文件是必須的。他們被放在FreeRTOS/Source文件夾下，在相同文件夾下還有：

│
└─Source
│
├─tasks.c FreeRTOS source file - always required
├─list.c FreeRTOS source file - always required
├─queue.c 使系統(tǒng)支持隊(duì)列和信號(hào)量 - nearly always required
├─timers.c 使系統(tǒng)支持軟計(jì)時(shí)器 - optional
├─event_groups.c 使系統(tǒng)支持事件組等 - optional
└─croutine.c 使系統(tǒng)支持協(xié)程 - optional
對(duì)于分支的支持：如果您在使用編譯器“編譯器”的具有架構(gòu)“架構(gòu)”的處理器上運(yùn)行FreeRTOS，那么除了核心的FreeRTOS源文件外，您還必須構(gòu)建位于FreeRTOS/Source/portable/[compiler]/[architecture]目錄中的文件

正如將在第2章，堆內(nèi)存管理中描述的，FreeRTOS還將堆內(nèi)存分配視為可移植層的一部分。使用早于V9.0.0的FreeRTOS版本的項(xiàng)目必須包含一個(gè)堆內(nèi)存管理器。在FreeRTOS V9.0.0中，只有當(dāng)configSUPPORT_DYNAMIC_ALLOCATION在FreeRTOSConfig.h中設(shè)置為1，或者當(dāng)configSUPPORT_DYNAMIC_ALLOCATION未定義時(shí)，才需要堆內(nèi)存管理器。FreeRTOS提供了5個(gè)堆分配方案示例。這五種方案分別命名為heap_1到heap_5，并分別由源文件heap_1.c到heap_5.c實(shí)現(xiàn)。堆分配方案包含在FreeRTOS/Source/portable/MemMang目錄中。如果您已將FreeRTOS配置為使用動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配，那么就必須在項(xiàng)目編譯中包含這五個(gè)源文件中的一個(gè)，除非您的應(yīng)用程序提供了一個(gè)替代實(shí)現(xiàn)。

FreeRTOS要求在編譯器的包含路徑中包含三個(gè)目錄。他們是：

FreeRTOS內(nèi)核頭文件的路徑，它始終是FreeRTOS/Source/include/。

特定于正在使用的FreeRTOS分支的源文件的路徑。這是FreeRTOS/Source/portable/[compiler]/[architecture]。

指向FreeRTOSConfig.h頭文件的路徑。

如果代碼文件中使用了FreeRTOS API，則必須包含F(xiàn)reeRTOS.h文件，后面緊跟著task.h，timer.h等。例如：

/* Scheduler includes. */ #include "FreeRTOS.h" #include "task.h" #include "queue.h" #include "timer.h" #include "event_groups.h"

三、示例程序

int main( void ) {/* Perform any hardware setup necessary. */prvSetupHardware();/* --- APPLICATION TASKS CAN BE CREATED HERE --- */vUserTask1();vUserTask2(); vUserTask3();/* Start the created tasks running. */vTaskStartScheduler();/* Execution will only reach here if there was insufficient heap to start the scheduler. */for( ;; );return 0; }

四、從頭開始創(chuàng)建項(xiàng)目

建議從現(xiàn)有的演示項(xiàng)目中創(chuàng)建新的項(xiàng)目。如果不需要這樣做，則可以使用以下過程創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目：

使用您所選擇的工具鏈，創(chuàng)建一個(gè)尚未包含任何FreeRTOS源文件的新項(xiàng)目。

確保可以編譯新項(xiàng)目，下載到目標(biāo)硬件并執(zhí)行。

只有當(dāng)您確定已經(jīng)有了一個(gè)可以正常在目標(biāo)硬件工作的項(xiàng)目時(shí)，才能將FreeRTOS源文件添加到該項(xiàng)目中。

將為正在使用的分支提供的演示項(xiàng)目所使用的FreeRTOSConfig.h頭文件復(fù)制到項(xiàng)目目錄中。

將以下目錄添加到項(xiàng)目將搜索的路徑中，以查找頭文件：
FreeRTOS/Source/include
FreeRTOS/Source/portable/[compiler]/[architecture]
包含F(xiàn)reeRTOSConfig.h文件的目錄

從相關(guān)的演示項(xiàng)目中復(fù)制編譯器設(shè)置。

安裝可能是必要的任何FreeRTOS中斷處理程序。使用相關(guān)資源提供的示例

FileLocation

tasks.c	FreeRTOS/Source
queue.c	FreeRTOS/Source
list.c	FreeRTOS/Source
timers.c	FreeRTOS/Source
event_groups.c	FreeRTOS/Source
event_groups.c	FreeRTOS/Source
All C and assembler files	FreeRTOS/Source/portable/[compiler]/[architecture]
heap_n.c(n是1~5)	FreeRTOS/Source/portable/MemMang

五、數(shù)據(jù)類型和代碼規(guī)范

數(shù)據(jù)類型：

FreeRTOS的每個(gè)分支都有一個(gè)唯一的portmacro.h頭文件，該文件包含兩種端口特定數(shù)據(jù)類型的定義：TickType_t和BaseType_t。
TickType_t ：FreeRTOS配置了一個(gè)被稱為tick interrupt的周期性中斷。自FreeRTOS應(yīng)用程序啟動(dòng)以來發(fā)生的tick interrupt總數(shù)數(shù)稱為tick count。兩次tick interrupt之間的時(shí)間稱為tick period。TickType_t 用于保存周期性中斷的tick count，并確定時(shí)間的數(shù)據(jù)類型。
TickType_t可以是unsigned 16-bit ，也可以是unsigned 32-bit ，這取決于在FreeRTOSConfig.h中對(duì)configUSE_16_BIT_TICKS的設(shè)置。如果configUSE_16_BIT_TICKS被設(shè)置為1，則TickType_t被定義為uint16_t。如果configUSE_16_BIT_TICKS被設(shè)置為0，則TickType_t被定義為uint32_t。
使用uint16_t類型可以極大地提高8位和16位處理器的效率，但嚴(yán)重限制了可以指定的最大塊周期。沒有理由在32位處理器上使用uint16_t。
BaseType_t ：總是被定義為處理器中最有效的數(shù)據(jù)類型。通常，這是在32位處理器上的32位類型，在16位體系結(jié)構(gòu)上的16位類型，以及在8位體系結(jié)構(gòu)上的8位類型。BaseType_t通常用于只能取非常有限的值范圍的返回類型，以及pdTRUE/pdFALSE類型的布爾類值。
一些編譯器把所有所有不合格的字符變量列為無符號(hào)，而另一些則使它們列為有符號(hào)。出于這個(gè)原因，FreeRTOS源代碼顯式地限定了“有符號(hào)”或“無符號(hào)”的字符使用，除非字符用于保存ASCII字符，或者指向char的指針用于指向字符串。

變量命名規(guī)范：

所有變量命名都有前綴如：
‘c’ for char, ‘s’ for int16_t (short), ‘l’ int32_t (long), and ‘x’ for BaseType_t和其他非標(biāo)準(zhǔn)類型 (structures, task handles, queue handles, etc.)
如果一個(gè)變量為無符號(hào)，則它也以“u”作為前綴。如果變量是指針，它也以“p”作為前綴。例如，類型為uint8_t的變量將以“uc”為前綴，類型為字符指針的變量將以“pc”為前綴。
函數(shù)命名規(guī)范：
函數(shù)命名的前綴包含了返回類型和它定義在哪里，如：
vTaskPrioritySet() 返回void定義在task.c中。
xQueueReceive() 返回BaseType_t定義在queue.c中。
pvTimerGetTimerID() 返回一個(gè)pointer to void定義在timers.c中。
文件范圍（private）函數(shù)以“prv”為前綴。

宏命名：

大多數(shù)宏都是用大寫寫的，并用小寫字母作為前綴，表示宏的位置。表3提供了一個(gè)前綴的列表。

PrefixLocation of macro definition

port (for example, portMAX_DELAY)	Location of macro definition
task (for example, taskENTER_CRITICAL())	task.h
pd (for example, pdTRUE)	projdefs.h
config (for example, configUSE_PREEMPTION)	FreeRTOSConfig.h
err (for example, errQUEUE_FULL)	projdefs.h

請(qǐng)注意，信號(hào)量API幾乎完全是作為一組宏編寫的，但它遵循函數(shù)命名約定，而不是宏命名約定。
表4中定義的宏在整個(gè)FreeRTOS源代碼中都在使用

MacroValue

pdTRUE	1
pdFALSE	0
pdPASS	1
pdFAIL	0

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的FreeRTOS 教程指南 学习笔记 第一章 简介的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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