在STM32CubeMX下配置FreeRTOS工程

一、 選擇 CMSIS 接口

CMSIS（Cortex Microcontroller Software Interface Standard）是一種面向 ARM Cortex-M 處理器的軟件接口標準。它提供了一組一致的軟件接口，使得針對 Cortex-M 處理器的軟件開發更加簡化和標準化。CMSIS 包含了許多組件，包括設備外設驅動程序、RTOS 抽象層、內核接口等，旨在為開發者提供一致的編程接口，簡化嵌入式軟件開發流程，提高軟件的可移植性和可維護性。
選擇CMSIS-V2可以獲得更多功能和更廣泛的兼容性。

二、 配置HAL庫時基

因為FreeRTOS的時基使用的是Systick,用CubeMX生成的HAL庫使用的默認時基也是Systick，為了避免沖突，需要把HAL庫的時基重新配置

三、 配置FreeRTOS參數

使用STM32CubeMX可以直接添加任務、隊列、信號量、互斥鎖、軟件定時器等,有一個默認任務，此任務無法刪除，只能修改其名稱和函數類型

Kernel settings

• USE_PREEMPTION： Enabled：RTOS使用搶占式調度器；Disabled：RTOS使用協作式調度器（時間片）。
• TICK_RATE_HZ： 值設置為1000，即周期就是1ms。RTOS系統節拍中斷的頻率，單位為HZ。
• MAX_PRIORITIES： 可使用的最大優先級數量。設置好以后任務就可以使用從0到（MAX_PRIORITIES - 1）的優先級，其中0位最低優先級，（MAX_PRIORITIES - 1）為最高優先級。
• MINIMAL_STACK_SIZE： 設置空閑任務的最小任務堆棧大小，以字為單位，而不是字節。如該值設置為128 Words，那么真正的堆棧大小就是 128*4 = 512 Byte。
• MAX_TASK_NAME_LEN： 設置任務名最大長度。
• IDLE_SHOULD_YIELD： Enabled: 空閑任務放棄CPU使用權給其他同優先級的用戶任務。
  USE_MUTEXES： 為1時使用互斥信號量，相關的API函數會被編譯。
• USE_RECURSIVE_MUTEXES： 為1時使用遞歸互斥信號量，相關的API函數會被編譯。
• USE_COUNTING_SEMAPHORES： 為1時啟用計數型信號量， 相關的API函數會被編譯。
• QUEUE_REGISTRY_SIZE： 設置可以注冊的隊列和信號量的最大數量，在使用內核調試器查看信號量和隊列的時候需要設置此宏，而且要先將消息隊列和信號量進行注冊，只有注冊了的隊列和信號量才會在內核調試器中看到，如果不使用內核調試器的話次宏設置為0即可。
• USE_APPLICATION_TASK_TAG： 為1時可以使用vTaskSetApplicationTaskTag函數。
• ENABLE_BACKWARD_COMPATIBILITY： 為1時可以使V8.0.0之前的FreeRTOS用戶代碼直接升級到V8.0.0之后，而不需要做任何修改。
• USE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION： FreeRTOS有兩種方法來選擇下一個要運行的任務，一個是通用的方法，另外一個是特殊的方法，也就是硬件方法，使用MCU自帶的硬件指令來實現。STM32有計算前導零指令碼，所以這里強制置1。
• USE_TICKLESS_IDLE： 置1：使能低功耗tickless模式；置0：保持系統節拍（tick）中斷一直運行。假設開啟低功耗的話可能會導致下載出現問題，因為程序在睡眠中，可用ISP下載辦法解決。
• USE_TASK_NOTIFICATIONS： 為1時使用任務通知功能，相關的API函數會被編譯。開啟了此功能，每個任務會多消耗8個字節。
• RECORD_STACK_HIGH_ADDRESS： 為1時棧開始地址會被保存到每個任務的TCB中（假如棧是向下生長的）。

Memory management settings

• Memory Allocation： Dynamic/Static 支持動態/靜態內存申請
• TOTAL_HEAP_SIZE： 設置堆大小，如果使用了動態內存管理，FreeRTOS在創建 task, queue, mutex, software timer or semaphore的時候就會使用heap_x.c(x為1~5)中的內存申請函數來申請內存。這些內存就是從堆ucHeap[configTOTAL_HEAP_SIZE]中申請的。
• Memory Management scheme： 內存管理策略 heap_4。

  • heap1： 使用靜態數組作為內存池，任務只能分配固定大小的內存塊。這種策略適用于系統資源受限的嵌入式系統，但是不支持動態內存分配和釋放。

  • heap2： 同樣使用靜態數組作為內存池，但是與 heap1 不同的是，heap2 支持動態內存分配和釋放。分配的內存塊大小可以動態變化，但是內存池的大小是固定的。

  • heap3： 使用 malloc 和 free 函數進行內存分配和釋放，可以使用標準的 C 庫函數對內存進行操作。內存池的大小是動態的，可以根據需求動態調整。

  • heap4： 類似于 heap3，但是使用了鎖來保護內存分配和釋放操作，以防止多任務并發訪問時發生沖突。這種策略適用于多任務并發環境。

  • heap5： 類似于 heap4，但是使用了更高級的內存管理算法，以提高內存的利用率和性能。這種策略適用于對內存利用率和性能有較高要求的系統。

Hook function related definitions

• USE_IDLE_HOOK： 置1：使用空閑鉤子（Idle Hook類似于回調函數）；置0：忽略空閑鉤子。
• USE_TICK_HOOK： 置1：使用時間片鉤子（Tick Hook）；置0：忽略時間片鉤子。
• USE_MALLOC_FAILED_HOOK： 使用內存申請失敗鉤子函數。
• CHECK_FOR_STACK_OVERFLOW： 大于0時啟用堆棧溢出檢測功能，如果使用此功能用戶必須提供一個棧溢出鉤子函數，如果使用的話此值可以為1或者2，因為有兩種棧溢出檢測方法。

Run time and task stats gathering related definitions

• GENERATE_RUN_TIME_STATS：啟用運行時間統計功能。
• USE_TRACE_FACILITY： 啟用可視化跟蹤調試。
• USE_STATS_FORMATTING_FUNCTIONS： 與宏configUSE_TRACE_FACILITY同時為1時會編譯下面3個函數prvWriteNameToBuffer()、vTaskList()、vTaskGetRunTimeStats()。

Co-routine related definitions

• USE_CO_ROUTINES： 啟用協程。
• MAX_CO_ROUTINE_PRIORITIES： 協程的有效優先級數目。

Software timer definitions

• USE_TIMERS： 啟用軟件定時器。

Interrupt nesting behaviour configuration：

• LIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY： 中斷最低優先級。
• LIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY： 系統可管理的最高中斷優先級。

參考：https://blog.csdn.net/w237838/article/details/133965647

創建任務

TimerHandle_t icnTimer;
const osThreadAttr_t ledTask_attributes = {
    .name       = "ledTask",
    .stack_size = 128 * 4,
    .priority   = (osPriority_t)osPriorityNormal,
};

void LedTask(void *argument) {
    for (;;) {
        osDelay(1);
    }
}

串口收發

參考：https://www.yii666.com/blog/484474.html