这篇文章是我亲身经历的，在做完一个项目之后总结的经验，虽然我没有将整个项目给放出来，因为这项目确实也是花了米让导师指导的，但是这个过程对于STM32的实战项目开发都是非常好用的，可以说按照这个过程，在你熟悉各种外设的前提下，你可以不用受别人指导地进行一个项目，甚至完成自己的一个作品
一、FreeRtos
1、简介
Rtos就是实时操作系统，os的意思就像是我们常用的iOS、HamonyOS是一个意思，就是操作系统的意思，而FreeRtos就是免费的实时操作系统，在嵌入式系统中非常常用
它的底层代码是用C语言写成的，可移植性特别好，且简单易用，核心代码有9000多行
2、功能
（1）裸机开发
像STM32在开始学习的时候，我们的程序是一个main函数，里面的代码一行接着一行执行，非常单一，只要写好程序，程序就会按照既定的顺序执行，不会出现某一段代码先于前面几行的代码的情况，也就是实时性差，这叫做裸机开发也就是不带操作系统的开发，它常用于不需要高实时性的场景的产品开发
在delay函数下的等待只能等待，没有占用CPU的情况，浪费资源
（2）基于Rtos的开发
Rtos有很多种，除了FreeRtos以外，我们可以在浏览器上搜索其他的Rtos，但在所有嵌入式系统中，FreeRtos是应用最多的
添加了Rtos的嵌入式系统实时性会提高，我们可以将某些程序分为多个任务，给予它们优先级，优先级高的优先获得CPU使用权，也就是一个优先级低的任务执行过程中，优先级高的任务一旦出现需要执行的情况，优先级低的任务立刻发生中断，先让优先级高的任务完成，然后再回到原来的位置继续执行，而且这个过程是可以嵌套的，在优先级1的任务过程中，优先级2的任务可以中断优先级1的任务，然后优先级3的任务又可以中断优先级2的任务
多个任务可以同一优先级，创建的实时任务数量没有软件限制，也就是说，在理想条件下，创建的实时任务可以有无数个
在不断中断的过程中，嵌入式系统捕捉外界变化的能力变得十分灵敏，实时性有所提高
在delay函数下按照优先级的顺序使用CPU，确保CPU能在每个时间段都有事情可做，节省资源
3、格式
FreeRtos的配置过程可以直接看正点原子的视频教程，这里其实只要懂得基本原理即可，直接找一个现成的文件用就可以，实在想要自己做就跟着视频教程一步一步来搭建一个Rtos系统
我们这里就不讲怎么配置了，文本解释不清还占用篇幅
（1）定义任务
代码语言：javascript复制//任务优先级
#define START_TASK_PRIO 1
//任务堆栈大小
#define START_STK_SIZE 128
//任务堆栈
StackType_t StartTaskStack[START_STK_SIZE];
//任务控制块
StaticTask_t StartTaskTCB;
//任务句柄
TaskHandle_t StartTask_Handler;
//任务函数
void start_task(void *pvParameters);
//任务优先级
#define TASK1_TASK_PRIO 2
//任务堆栈大小
#define TASK1_STK_SIZE 128
//任务堆栈
StackType_t Task1TaskStack[TASK1_STK_SIZE];
//任务控制块
StaticTask_t Task1TaskTCB;
//任务句柄
TaskHandle_t Task1Task_Handler;
//任务函数
void task1_task(void *pvParameters);
//任务优先级
#define TASK2_TASK_PRIO 3
//任务堆栈大小
#define TASK2_STK_SIZE 128
//任务堆栈
StackType_t Task2TaskStack[TASK2_STK_SIZE];
//任务控制块
StaticTask_t Task2TaskTCB;
//任务句柄
TaskHandle_t Task2Task_Handler;
//任务函数
void task2_task(void *pvParameters);开始任务start_task是必须要有的，然后按照一样的格式将任务1234等创建好，确定堆栈以及堆栈大小，控制块、句柄以及任务函数的声明
（2）定义空闲任务
代码语言：javascript复制//空闲任务堆栈
static StackType_t Idle_Task_Stack[configMINIMAL_STACK_SIZE];
//定时器任务堆栈
static StackType_t Timer_Task_Stack[configTIMER_TASK_STACK_DEPTH];
//空闲任务控制块
static StaticTask_t Idle_Task_TCB;
//定时器任务控制块
static StaticTask_t Timer_Task_TCB;
//获取空闲任务的任务堆栈和任务控制块内存，因为本例程使用的是静态内存
//因此空闲任务的任务堆栈由用户来提供，接口函数就是下面这个函数
//ppxIdleTaskTCBBuffer:任务控制块内存
//ppxIdleTaskStackBuffer:任务堆栈内存
//pulIdleTaskStackSize:任务堆栈大小
void vApplicationGetIdleTaskMemory(StaticTask_t **ppxIdleTaskTCBBuffer,
StackType_t **ppxIdleTaskStackBuffer,
uint32_t *pulIdleTaskStackSize)
{
*ppxIdleTaskTCBBuffer=&Idle_Task_TCB;
*ppxIdleTaskStackBuffer=Idle_Task_Stack;
*pulIdleTaskStackSize=configMINIMAL_STACK_SIZE;
}
//获取定时器任务的任务堆栈和任务控制块内存
//ppxTimerTaskTCBBuffer：任务控制块内存
//ppxTimerTaskStackBuffer：任务堆栈内存
//pulTimerTaskStackSize：任务堆栈大小
void vApplicationGetTimerTaskMemory(StaticTask_t **ppxTimerTaskTCBBuffer,
StackType_t**ppxTimerTaskStackBuffer,
uint32_t *pulTimerTaskStackSize)
{
*ppxTimerTaskTCBBuffer=&Timer_Task_TCB;
*ppxTimerTaskStackBuffer=Timer_Task_Stack;
*pulTimerTaskStackSize=configTIMER_TASK_STACK_DEPTH;
}
（3）main函数
代码语言：javascript复制int main()
{
//在前面这里放所使用模块的初始化，将所有用到的外设驱动起来
//下面就是开始任务函数的定义
StartTask_Handler=xTaskCreateStatic((TaskFunction_t )start_task,
//任务函数
(const char* )"start_task",
//任务名称
(uint32_t )START_STK_SIZE,
//任务堆栈大小
(void* )NULL,
//传递给任务函数的参数
(UBaseType_t )START_TASK_PRIO,
//任务优先级
(StackType_t* )StartTaskStack,
//任务堆栈
(StaticTask_t* )&StartTaskTCB);
//任务控制块
vTaskStartScheduler();//开启任务调度
}
（4）开始任务函数
在FreeRtos进入临界段代码的时候需要关闭中断，当处理完临界段代码以后再打开中断 一般我们都会使用这个临界区，进入和退出是配套使用的，我们在使用的时候要尽量保持临时段耗时短
代码语言：javascript复制//开始任务函数
void start_task(void *pvParameters)
{
taskENTER_CRITICAL(); //进入临界区
//创建task1任务
Task1Task_Handler=xTaskCreateStatic((TaskFunction_t )task1_task,
(const char* )"task1_task",
(uint32_t )TASK1_STK_SIZE,
(void* )NULL,
(UBaseType_t )TASK1_TASK_PRIO,
(StackType_t* )Task1TaskStack,
(StaticTask_t* )&Task1TaskTCB);
//创建task2任务
Task2Task_Handler=xTaskCreateStatic((TaskFunction_t )task2_task,
(const char* )"task2_task",
(uint32_t )TASK2_STK_SIZE,
(void* )NULL,
(UBaseType_t )TASK2_TASK_PRIO,
(StackType_t* )Task2TaskStack,
(StaticTask_t* )&Task2TaskTCB);
vTaskDelete(StartTask_Handler); //删除开始任务
taskEXIT_CRITICAL(); //退出临界区
}
这里只是简单地使用FreeRtos，掌握Rtos下的多任务多优先级的实现方式，掌握FreeRtos的基本用法，打造一个实时性系统
