FreeRTOS系列第2篇---FreeRTOS入門(mén)指南

前言

FreeRTOS可以被移植到很多不同架構(gòu)的處理器和編譯器。每一個(gè)RTOS移植都附帶一個(gè)已經(jīng)配置好的演示例程，可以方便快速啟動(dòng)開(kāi)發(fā)。更好的是，每個(gè)演示例程都附帶一個(gè)說(shuō)明網(wǎng)頁(yè)，提供如何定位RTOS演示工程源代碼、如何編譯演示例程、如何配置硬件平臺(tái)的全部信息。

演示例程說(shuō)明網(wǎng)頁(yè)還提供基本的RTOS移植細(xì)節(jié)信息，包括如何編寫(xiě)FreeRTOS兼容的中斷服務(wù)例程，不同架構(gòu)的中斷處理會(huì)稍有不同。

通過(guò)下面的簡(jiǎn)單說(shuō)明，可以在幾分鐘內(nèi)運(yùn)行RTOS。

1.查找相關(guān)文檔頁(yè)

FreeRTOS具有詳細(xì)的開(kāi)發(fā)說(shuō)明文檔，可以在其官方網(wǎng)站上查看。首先打開(kāi)官方網(wǎng)站，目前的網(wǎng)站地址是：http://www.freertos.org。在首頁(yè)左側(cè)的導(dǎo)航欄中，展開(kāi)"Supported Devices & Demos"菜單項(xiàng)，單擊"OfficiallySupported Demos"鏈接，去查看FreeRTOS支持的微控制器制造商列表。單擊微控制器制造商名稱(chēng)，進(jìn)入具體的制造商文檔頁(yè)面列表。

2.獲取RTOS源代碼

到FreeRTOS官方網(wǎng)站下載源碼，下載包包含RTOS內(nèi)核源碼和官方移植演示工程。解壓縮后放到合適的目錄下。(如果你不想訪(fǎng)問(wèn)慢吞吞的國(guó)外網(wǎng)站，我在CSDN做了一個(gè)鏡像，可以 點(diǎn)擊此處 ，這篇文章中有最新的大部分FreeRTOS源碼包下載鏈接)

每一個(gè)RTOS移植包都附帶有預(yù)先配置好的演示例程 ，已經(jīng)創(chuàng)建好了所有必須的RTOS源文件并包含了必須的RTOS頭文件。推薦在提供的演示例程的基礎(chǔ)上進(jìn)行自己的FreeRTOS應(yīng)用編程。

3.FreeRTOS源碼目錄結(jié)構(gòu)

FreeRTOS下載包中包含每個(gè)處理器移植和演示例程的源碼。將所有移植包放入一個(gè)下載文件中大大簡(jiǎn)化了分類(lèi)處理，但是下載包中的文件數(shù)量也多的驚人！無(wú)論如何，目錄結(jié)構(gòu)還是非常簡(jiǎn)單的，并且FreeRTOS實(shí)時(shí)內(nèi)核僅僅只有3個(gè)文件（如果需要，還有一些附加文件，比如軟件定時(shí)器、事件組以及協(xié)程）。

下載包目錄包含兩個(gè)子目錄：FreeRTOS和FreeRTOS-Plus。如下所示：

• FreeRTOS-Plus 包含F(xiàn)reeRTOS+組件和演示例程；
• FreeRTOS       包含F(xiàn)reeRTOS實(shí)時(shí)內(nèi)核源文件和演示例程。

FreeRTOS-Plus目錄樹(shù)包含多個(gè)自述文件（Readme）。接下來(lái)本文只描述FreeRTOS內(nèi)核的核心源文件和演示例程，它們又被分成兩個(gè)主要的子目錄，如下所示：

FreeRTOS
  |+-- Demo     包含演示例程工程；
  |+-- Source   包含實(shí)時(shí)內(nèi)核源文件。

RTOS代碼的核心包含在三個(gè)文件中：tasks.c、queue.c、list.c。這三個(gè)文件位于FreeRTOS/Source目錄。在該目錄下還包含三個(gè)可選的文件：timers.c、event_groups.c、croutine.c，分別實(shí)現(xiàn)軟件定時(shí)、事件組和協(xié)程功能。

「FreeRTOS/Source目錄結(jié)構(gòu)如下所示：」

FreeRTOS
    | +-- Source  FreeRTOS內(nèi)核代碼文件
    |   |+-- include          FreeRTOS內(nèi)核代碼頭文件
    |   |+-- Portable         處理器特定代碼
    |   |  |+--Compiler x     支持編譯器x的所有移植包
    |   |  |+--Compiler y     支持編譯器y的所有移植包
    |   |  |+--MemMang        內(nèi)存堆實(shí)現(xiàn)范例

每個(gè)支持的處理器架構(gòu)需要一小段與處理器架構(gòu)相關(guān)的RTOS代碼。這個(gè)是RTOS移植層，它位于FreeRTOS/Source/Portable/[相應(yīng)編譯器]/[相應(yīng)CPU架構(gòu)]子目錄。

對(duì)于FreeRTOS，堆棧設(shè)計(jì)也屬于移植層。FreeRTOS/Source/portable/MemMang目錄下heap_x.c文件給出了多種堆棧方案，后續(xù)文章將會(huì)詳細(xì)介紹堆棧操作。

「移植層目錄舉例：」

• 如果在GCC編譯器下使用TriCore1782：TriCore特定文件（port.c）位于FreeRTOS/Source/Portable/GCC/TriCore_1782目錄下。FreeRTOS/Source/Portable 子目錄下的所有文件，除了FreeRTOS/Source/Portable/MemMang目錄外都可以忽略或刪除。
• 如果在IAR編譯器下使用Renesas RX600：RX600特定文件（port.c）位于FreeRTOS/Source/Portable/IAR/RX600目錄下。FreeRTOS/Source/Portable 子目錄下的所有文件，除了FreeRTOS/Source/Portable/MemMang目錄外都可以忽略或刪除。

FreeRTOS下載包中還包含各種處理器架構(gòu)和編譯器的演示例程。大多數(shù)的演示例程代碼對(duì)所有移植都是通用的，位于FreeRTOS/Demo/Common/Minimal目錄。FreeRTOS/Demo/Common/Full目錄下的是歷史遺留代碼，僅用于PC。

「FreeRTOS/Demo目錄結(jié)構(gòu)如下所示：」

FreeRTOS
  |+-- Demo
  |  |+-- Common          所有例程都可以使用的演示例程文件
  |  |+-- Dir x           用于x平臺(tái)的演示例程工程文件
  |  |+-- Dir y           用于y平臺(tái)的演示例程工程文件

FreeRTOS/Demo目錄下剩余的子目錄包含預(yù)先配置好的工程，可以用于構(gòu)建個(gè)人演示例程。子目錄的命名與移植平臺(tái)和編譯器相關(guān)。每一個(gè)RTOS移植包都有自己的說(shuō)明文檔。

「演示例程目錄舉例：」

• 如果以英飛凌TriBoard開(kāi)發(fā)板硬件構(gòu)建TriCoreGCC演示例程：TriCore演示例程工程文件位于FreeRTOS/Demo/TriCore_TC1782_TriBoard_GCC目錄。目錄FreeRTOS/Demo下的所有子目錄（Common目錄除外）都可以忽略或刪掉。
• 如果以RX62N硬件構(gòu)建Renesas RX600 IAR演示例程：IAR工程文件位于FreeRTOS/Demo/RX600_RX62N-RDK_IAR目錄。目錄FreeRTOS/Demo下的所有子目錄（Common目錄除外）都可以忽略或刪掉。

4.編譯工程

根據(jù)上一節(jié)FreeRTOS源碼目錄結(jié)構(gòu)說(shuō)明的RTOS演示工程的所在的位置，打開(kāi)并編譯演示工程。

5.運(yùn)行演示例程

演示例程附帶的說(shuō)明網(wǎng)頁(yè)會(huì)介紹如何配置硬件、下載程序和執(zhí)行演示例程。說(shuō)明網(wǎng)頁(yè)還會(huì)提供演示例程的功能信息，這樣你就可以判斷演示例程執(zhí)行是否正確。

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作者：zhzht19861011