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基于HAL库移植uC/OS-III(STM32F103C86)

基于HAL库移植uC/OS-III(HAL库)

实验任务:
将uc/OS-III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等进行点亮-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!”。

(一)uc/OS-III介绍

  UCOS是Micrium公司出品的RTOS类实时操作系统, UCOS目前有两个版本:UCOSII和UCOSIII。

  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,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。

  UCOSIII是用C和汇编来写的,其中绝大部分都是用C语言编写的,只有极少数的与处理器密切相关的部分代码才是用汇编写的, UCOSIII结构简洁,可读性很强!非常适合初次接触嵌入式实时操作系统学生、嵌入式系统开发人员和爱好者学习。

任务(线程)

  任务是简单的程序。在单CPU中,在任何时刻只能是一个任务被执行。任务看起来像C函数。在大多数嵌入式系统中,任务通常是无限循环的。任务不能像C函数那样,它是不能return的。

  在UCOSIII中任务就是程序实体,UCOSIII能够管理和调度这些小任务(程序)。UCOSIII中的任务由三部分组成:任务堆栈、任务控制块和任务函数。

  • 任务堆栈:上下文切换的时候用来保存任务的工作环境,就是STM32的内部寄存器值。
#define START_STK_SIZE 512 // 堆栈大小
CPU_STK START_TASK_STK[START_STK_SIZE]; // 定义一个数组来作为任务堆栈

  任务堆栈是任务的重要部分,堆栈是在RAM中按照“先进先出(FIFO)”的原则组织的一块连续的存储空间。为了满足任务切换和响应中断时保存CPU寄存器中的内容及任务调用其它函数时的需要,每个任务都应该有自己的堆栈。

  • 任务堆栈初始化

  任务如何才能切换回上一个任务并且还能接着从上次被中断的地方开始运行?恢复现场即可,现场就是CPU的内部各个寄存器。因此在创建一个新任务时,必须把系统启动这个任务时所需的CPU各个寄存器初始值事先存放在任务堆栈中。这样当任务获得CPU使用权时,就把任务堆栈的内容复制到CPU的各个寄存器,从而可以任务顺利地启动并运行。
  把任务初始数据存放到任务堆栈的工作就叫做任务堆栈的初始化,UCOSIII提供了完成堆栈初始化的函数:OSTaskStkInit()。
  当然,用户一般不会直接操作堆栈初始化函数,任务堆栈初始化函数由任务创建函数OSTaskCreate()调用。不同的CPU对于的寄存器和对堆栈的操作方式不同,因此在移植UCOSIII的时候需要用户根据各自所选的CPU来编写任务堆栈初始化函数。

  • 任务控制块:用来记录任务的各个属性。
      任务控制块是用来记录与任务相关的信息的数据结构,每个任务都要有自己的任务控制块。我们使用OSTaskCreate()函数来创建任务的时候就会给任务分配一个任务控制块。任务控制块由用户自行创建。
OS_TCB StartTaskTCB; // 创建一个任务控制块片

  USOCIII提供了用于任务控制块初始化的函数:OS_TaskInitTCB()。但是,用户不需要自行初始化任务控制块。因为和任务堆栈初始化函数一样,函数OSTaskCreate()在创建任务的时候会对任务的任务控制块进行初始化。

  • 任务函数:由用户编写的任务处理代码,是实实在在干活的,任务函数通常是一个无限循环,也可以是一个只执行一次的任务。任务的参数是一个void类型的,可以可以传递不同类型的数据甚至是函数。

  任务函数其实就是一个C语言的函数,但是在使用UCOIII的情况下这个函数不能有用户自行调用,任务函数何时执行执行,何时停止完全有操作系统来控制。

任务调度
  UCOSIII支持时间片轮转调度,因此在一个优先级下会有多个任务,那么我们就要对这些任务做一个管理,这里使用OSRdyList[]数组管理这些任务。

  OSRdyList[]数组中的每个元素对应一个优先级,比如OSRdyList[0]就用来管理优先级0下的所有任务。OSRdyList[0]为OS_RDY_LIST类型,从上面OS_RDY_LIST结构体可以看到成员变量:HeadPtr和TailPtr分别指向OS_TCB,我们知道OS_TCB是可以用来构造链表的,因此同一个优先级下的所有任务是通过链表来管理的,HeadPtr和TailPtr分别指向这个链表的头和尾,NbrEntries用来记录此优先级下的任务数量。

  • 同一优先级下如果有多个任务的话最先运行的永远是HeadPtr所指向的任务
    在这里插入图片描述

(二)HAL库配置

1.基本配置

(1)打开STM32CubeMX,在主界面点击:ACCESS TO MCU SELECTOR:
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(2)选择单片机型号以及点击开始工程项目:

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(3)点击system core,进入SYS,在debug下选择serial wire:
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(4)配置PC13为GPIO_Output,检测程序是否烧录成功:

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(5)配置时钟,进入上面的RCC,有两个时钟,一个是HSEe和LSE,将HSE那里设为Crystal/Ceramic Resonator:
在这里插入图片描述
(6)进入CLK Configuration (时钟配置)中,进行时钟配置:
开发板的外部晶振为8MHz,我们填入8;通道选择LSE;PLLM选择为/1;倍频系数N选择为x9;系统时钟选择PLLCLK;系统时钟设定为72Mz;APB1分频系数选择为/2即PCLK1位36MHz;APB2分频系数选择为/1即PCLK2位72MHz。

图 10‑14 如何在工程中添加文件

(7)主要介绍整套配置过程,可以配置完后在生成工程与代码。
进入Project Manager(工程管理),进行工程设置点击生成工程与代码:
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

2.USART1

  • 串口选用USART1,打开Connectivity,设置MODE为 异步通信(Asynchronous)
    参数设置波特率为115200 Bits/s,传输数据长度为8 Bit,奇偶检验无,停止位1
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

3. GPIO端口

设置PC13, PA3作为两个LED灯的端口
将PC13、 PA3配置为GPIO_Output,可根据LED现象作为是否移植成功的依据。

在这里插入图片描述

(三)uc/OS源码设置

1.获取uCOS-III源码

  • 链接:https://pan.baidu.com/s/1IoLUvElkNrFhN_GdqNNR6A
  • 提取码:yu11

2.源码设置

在上述创建的文件里创建一个名为UCOSIII的文件夹
在这里插入图片描述
将源码中uC-CPU、uC-LIB、uCOS-III粘贴到创建的文件夹中
在这里插入图片描述
在工程目录Core_Src中新建一个文件夹OS,并将uCOS_CONFIG中下列文件粘贴到OS中
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

在OS中新建bsp.c、bsp.h文件
在这里插入图片描述

(四) keil设置

1.添加uCOS-III源码

  • 新建组别
    在这里插入图片描述
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  • 将文件添加到组中
    在这里插入图片描述

(1)bsp组:

  • bsp.c
  • bsp.h

(2) uCOSIII-CPU组:

  • 位于 UCOSIII/uC-cpu 文件夹中的:
    • cpu_core.c
    • cpu_core.h
    • cpu_def.h
  • 位于 UCOSIII/uC-cpu/ARM-Cortex-M4/RealView 文件夹中的:
    • cpu.h
    • cpu_a.asm
    • cpu_c.c

(3) uCOSIII-LIB组:

  • 位于 UCOSIII/uC-LIB 文件夹中的9个文件:
    • lib_str.h
    • lib_ascii.c
    • lib_ascii.h
    • lib_def.h
    • lib_math.c
    • lib_math.h
    • lib_mem.c
    • lib_mem.h
    • lib_str.c
  • 位于 UCOSIII/uC-LIB/Ports/ARM-Cortex-M4/RealView 文件夹中的:
    • lib_mem_a.asm

(4)uCOSIII-Ports组:

  • 位于 UCOSIII/uCOS-III/Ports/ARM-Cortex-M4/Generic/RealView 文件夹中的:
    • os_cpu.h
    • os_cpu_a.asm
    • os_cpu_c.c

(5) uCOSIII-Source组:

  • 位于 UCOSIII/uCOS-III/Source 文件夹中的20个文件:
    • os_stat.c
    • os_task.c
    • os_tick.c
    • os_time.c
    • os_tmr.c
    • os_type.h
    • os_var.c
    • os.h
    • os_cfg_app.c
    • os_core.c
    • os_dbg.c
    • os_flag.c
    • os_int.c
    • os_mem.c
    • os_msg.c
    • os_mutex.c
    • os_pend_multi.c
    • os_prio.c
    • os_q.c
    • os_sem.c

(6) OS_cfg组:

  • 位于 Core/Src/OS 文件夹中的8个文件:

    • os_cfg_app.h
    • app_cfg.h
    • cpu_cfg.h
    • includes.h
    • lib_cfg.h
    • os_app_hooks.c
    • os_app_hooks.h
    • os_cfg.h
  • 添加文件路径
    在这里插入图片描述

  • 修改文件
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    在这里插入图片描述
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2.代码添加

  • bsp.c
// bsp.c
#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;
	#else
		cnts = cpu_clk_freq/(CPU_INT32U)OS_TICKS_PER_SEC;
	#endif
	OS_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
// bsp.h
#ifndef  __BSP_H__
#define  __BSP_H__
 
#include "stm32f1xx_hal.h"
 
void BSP_Init(void);
 
#endif
  
  • lib_cfg.h
#define  LIB_MEM_CFG_HEAP_SIZE          10u * 1024u
 
  • usart.c文件中printf的重定向
//添加头文件#include "stdio.h"
/* 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 */

3.主函数

main.c

/* USER CODE BEGIN Header */
/**
  ******************************************************************************
  * @file           : main.c
  * @brief          : Main program body
  ******************************************************************************
  * @attention
  *
  * Copyright (c) 2024 STMicroelectronics.
  * All rights reserved.
  *
  * This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file
  * in the root directory of this software component.
  * If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS.
  *
  ******************************************************************************
  */

/* 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 > 0u
   OSStatTaskCPUUsageInit(&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=5ms
	OSSchedRoundRobinCfg(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 > 0u
  OSStatTaskCPUUsageInit(&err);                               /* Compute CPU capacity with no task running            */
#endif
 
  CPU_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 > 0u
  OSStatTaskCPUUsageInit(&err);                               /* Compute CPU capacity with no task running            */
#endif
 
  CPU_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 > 0u
  OSStatTaskCPUUsageInit(&err);                               /* Compute CPU capacity with no task running            */
#endif
 
  CPU_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****/
 

(六) 电路连接

1.stlink连接STM32

  • 使用stlink连接STM32与电脑,将程序下载STM32中,连接图如下:
    在这里插入图片描述

2.USB转TTL与STM32连线

在这里插入图片描述

(七)硬件实现

PC13引脚LED每1s周期地进行点亮或熄灭,PA3引脚LED每3s周期地进行点亮或熄灭;串口每隔2s发送“hello uc/OS! 欢迎来到RTOS多任务环境!”。

ucosIII

总结

  本次实验实现了RTOS,将uc/OS-III移植到stm32F103上,并构建了3个任务,使PC13引脚LED每1s周期地进行点亮或熄灭,PA3引脚LED每3s周期地进行点亮或熄灭;串口每隔2s发送“hello uc/OS! 欢迎来到RTOS多任务环境!”。

  在实验的过程中,最大的阻碍就是j进行uCOS移植,在文件添加过程中一定要仔细,一不小心就加错了,加重复了,代码编译不报错,但不能运行,很大可能是参数配置的问题。,希望大家在自己书写的时候也要注意一下。
如果我们需要处理器完成的任务比较单一,可以不使用操作系统;
如果需要处理器完成的任务比较多,为了便于管理可以引入轻巧的实时操作系统。

  完整的代码我已上传到github中。github是一个很不错的免费开源共享平台。
还有很多不足的地方,希望大家提出指正!

参考:
STM32F103C8T6移植uCOS基于HAL库
STM32之移植uCOSIII(HAL库)
第十二周实验——嵌入式PTOS多任务程序设计
uc/OS-III多任务程序

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