【RTX操作系统教程】第5章 RTX操作系统库方式移植（超级简单）

第5章 RTX操作系统库方式移植（超级简单）

原文来源：http://forum.armfly.com/forum.php?mod=viewthread&tid=16596&highlight=RTX%B2%D9%D7%F7%CF%B5%CD%B3%BD%CC%B3%CC

      本章教程为大家将介绍RTX操作系统库方式移植，库方式的移植超级简单，应该是所有RTOS里面最简单的了，仅需简单的两步就可以完成。
      本章教程含Cortex-M3内核的STM32F103的移植和Cortex-M4内核的STM32F407移植。
      5.1 移植前准备工作说明
      5.2 STM32F103移植RTX系统
      5.3 STM32F407移植RTX系统
      5.4 总结

5.1 移植前准备工作说明

1.    RTX系统软件开发平台仅支持MDK，建议使用MDK4.74，因为后面的例子都是以MDK4.74为平台。
2.    找一个简单的工程，最好是跑马灯之类的，越简单越好，我们就在这个简单的工程上面移植即可。
3.    大家使用的简单工程里面不能有SysTick，PendSV和SVC三个系统中断的使用，因为RTX系统要使用这三个中断。

5.2 STM32F103移植RTX系统

5.2.1 RTX操作系统移植

首先准备好一个简单的裸机工程模板，工程模板的制作就不做讲解了，这里的重点是教大家移植RTX系统。准备好的工程模板如下图5.1所示（大家也可以制作其它任意的工程模板，不限制）：

图5.1 工程模板

准备好工程模板后，就可以开始移植了，移植过程比较简单，需要两步就可以完成了：
u 第1步：使能RTX

u 第2步：添加RTX系统的配置文件，配置文件在MDK的安装目录C:\Keil_v474\ARM\RL\RTX\Config
下面，文件名RTX_Conf_CM.c，下面将这个文件复制到MDK工程的User文件夹下面，并添加到MDK工程上

通过这两步，RTX操作系统的移植就完成了。

5.2.2 RTX操作系统配置说明

RTX操作系统的配置工作是通过配置文件RTX_Conf_CM.c实现。在MDK工程中打开文件RTX_Conf_CM.c，可以看到如下图5.2所示的工程配置向导：

图5.2 RTX的配置向导

u  Task Configuration
l Number of concurrent running tasks
   参数范围0 – 250
   表示同时运行的最大任务数，这个数值一定要大于等于用户实际创建的任务数，空闲任务不包含在这个里面。比如当前的数值是6，就表示用户最多可以创建6个任务。
l Number of tasks with user-provided stack
   参数范围0 – 250
   表示自定义任务堆栈的任务数，如果这个参数定义为0的话，表示所有的任务都是使用的配置向导里面第三个参数Task statck size大小。比如：
      Numberof concurrent running tasks = 6
      Numberof tasks with user-provided stack = 0
   表示允许用户创建6个任务，所有的6个任务都是分配第三个参数Task statck size大小的任务堆栈空间。
      Numberof concurrent running tasks = 6
      Numberof tasks with user-provided stack = 3
   表示允许用户创建6个任务，其中3个任务是用户自定义任务堆栈大小，另外3个任务是用的第三个参数Task statck size大小的任务堆栈空间。
l Task statck size
   表示系统分配的任务堆栈大小，单位字节。
l Check for the stack overflow
   选择是否使能任务堆栈监测，选上单选框表示使能，取消单选框表示禁能。
l Run in privileged mode
   选择是否使能特权级模式，选上单选框表示使能任务工作在特权级模式，取消单选框表示任务工作在非特权级模式。特权级和非特权级在第九章有详细讲解。
u Tick Timer Configuration
l Hardware timer
   CoreSysTick 表示选择系统滴答定时器，因为M3/M4内核带有滴答定时器，一般情况下都是选用滴答定时器作为系统时钟节拍。
   PeripheralTimer 表示使用外设定时器。
l Timer clock value
   表示定时器主频，单位Hz。
l Timer tick value
   表示系统时钟节拍周期，单位us。
u System Configuration
l Round-Robin Task switching
   选择是否使能时间片调度，选上单选框表示使能时间片调度，取消单选框表示不使用时间片调度。
l Round-Robin Timeout [ticks]
   范围1 – 1000。
   表示时间片的大小，单位是系统时钟节拍个数。
l Number of user timers
   范围1 – 250。
   表示用户定时器个数，即软定时器个数。
l ISR FIFO Queue size
   表示ISR FIFO队列大小。中断服务程序中调用以isr_ 开头的函数时，会将请求类型存到此缓冲中。

5.2.3 RTX操作系统应用实例

通过上面对RTX操作系统的配置讲解，这里将其修改为如下图5.3所示的配置：

图5.3 RTX的配置向导

相对默认配置，修改了上图红色箭头所示的三个地方：
1.    任务运行在特权级模式。
2.    滴答定时器主频72MHz，这个也是STM32F103的主频。
3.    系统时钟节拍周期1ms。
修改好配置后，在main.c文件中添加如下代码，代码中简单的创建了两个用户任务：
AppTaskLED任务：LED闪烁。
AppTaskStart任务：启动任务，也是最高优先级任务，这里实现LED闪烁。

#include "bsp.h" /* 底层硬件驱动 */#include "RTL.h"/*********************************************************************************************************** 函数声明***********************************************************************************************************/static void AppTaskCreate (void);__task void AppTaskLED(void);__task void AppTaskStart(void);/*********************************************************************************************************** 变量***********************************************************************************************************/static uint64_t AppTaskLEDStk[256/8]; /* 任务栈 */static uint64_t AppTaskStartStk[512/8]; /* 任务栈 *//* 任务句柄 */OS_TID HandleTaskLED = NULL;/*********************************************************************************************************** 函数名: main* 功能说明: 标准c程序入口。* 形参: 无* 返回值: 无**********************************************************************************************************/int main (void){ /* 初始化外设 */ bsp_Init(); /* 创建启动任务 */ os_sys_init_user (AppTaskStart, /* 任务函数 */ 2, /* 任务优先级 */ &AppTaskStartStk, /* 任务栈 */ sizeof(AppTaskStartStk)); /* 任务栈大小，单位字节数 */ while(1);}/*********************************************************************************************************** 函数名: AppTaskLED* 功能说明: LED闪烁* 形参: 无* 返回值: 无* 优先级: 1 (数值越小优先级越低，这个跟uCOS相反)**********************************************************************************************************/__task void AppTaskLED(void){ while(1) { bsp_LedToggle(2); bsp_LedToggle(3); os_dly_wait(200); }}/*********************************************************************************************************** 函数名: AppTaskStart* 功能说明: 启动任务，也就是最高优先级任务。* 形参: 无* 返回值: 无* 优先级: 2**********************************************************************************************************/__task void AppTaskStart(void){ AppTaskCreate(); while(1) { bsp_LedToggle(1); bsp_LedToggle(4); os_dly_wait(500); }}/*********************************************************************************************************** 函数名: AppTaskCreate* 功能说明: 创建应用任务* 形参: 无* 返回值: 无**********************************************************************************************************/static void AppTaskCreate (void){ HandleTaskLED = os_tsk_create_user(AppTaskLED, /* 任务函数 */ 1, /* 任务优先级 */ &AppTaskLEDStk, /* 任务栈 */ sizeof(AppTaskLEDStk)); /* 任务栈大小，单位字节数 */}

复制代码

按照第三章的3.4小节中介绍的调试方法，可以看到如下图5.4所示的任务执行状态：

图5.4 RTX的调试信息组件

除了创建的两个用户任务以外，还有空闲任务，这个任务是系统创建的。至此，RTX的库方式移植的工程就可以运行了。

5.3 STM32F407移植RTX系统

5.3.1 RTX操作系统移植

首先准备好一个简单的裸机工程模板，工程模板的制作就不做讲解了，这里的重点是教大家移植RTX系统。准备好的工程模板如下图5.5所示（大家也可以制作其它任意的工程模板，不限制）：

图5.5 工程模板

准备好工程模板后，就可以开始移植了，移植过程比较简单，需要两步就可以完成了：
u 第1步：使能RTX

通过这两步，RTX操作系统的移植就完成了。

5.3.2 RTX操作系统配置说明

RTX操作系统的配置工作是通过配置文件RTX_Conf_CM.c实现。在MDK工程中打开文件RTX_Conf_CM.c，可以看到如下图5.6所示的工程配置向导：

图5.6 RTX的配置向导

u  Task Configuration
l Number of concurrent running tasks
参数范围0 – 250
表示同时运行的最大任务数，这个数值一定要大于等于用户实际创建的任务数，空闲任务不包含在这个里面。比如当前的数值是6，就表示用户最多可以创建6个任务。
l Number of tasks with user-provided stack
参数范围0 – 250
表示自定义任务堆栈的任务数，如果这个参数定义为0的话，表示所有的任务都是使用的配置向导里面第三个参数Task statck size大小。比如：
   Numberof concurrent running tasks = 6
   Numberof tasks with user-provided stack = 0
表示允许用户创建6个任务，所有的6个任务都是分配第三个参数Task statck size大小的任务堆栈空间。
   Numberof concurrent running tasks = 6
   Numberof tasks with user-provided stack = 3
表示允许用户创建6个任务，其中3个任务是用户自定义任务堆栈大小，另外3个任务是用的第三个参数Task statck size大小的任务堆栈空间。
l Task statck size
表示系统分配的任务堆栈大小，单位字节。
l Check for the stack overflow
选择是否使能任务堆栈监测，选上单选框表示使能，取消单选框表示禁能。
l Run in privileged mode
选择是否使能特权级模式，选上单选框表示使能任务工作在特权级模式，取消单选框表示任务工作在非特权级模式。特权级和非特权级在第九章有详细讲解。
u Tick Timer Configuration
l Hardware timer
CoreSysTick 表示选择系统滴答定时器，因为M3/M4内核带有滴答定时器，一般情况下都是选用滴答定时器作为系统时钟节拍。
PeripheralTimer 表示使用外设定时器。
l Timer clock value
表示定时器主频，单位Hz。
l Timer tick value
表示系统时钟节拍周期，单位us。
u System Configuration
l Round-Robin Task switching
选择是否使能时间片调度，选上单选框表示使能时间片调度，取消单选框表示不使用时间片调度。
l Round-Robin Timeout [ticks]
范围1 – 1000。
表示时间片的大小，单位是系统时钟节拍个数。
l Number of user timers
范围1 – 250。
表示用户定时器个数，即软定时器个数。
l ISR FIFO Queue size
   表示ISR FIFO队列大小。中断服务程序中调用以isr_ 开头的函数时，会将请求类型存到此缓冲中。

5.3.3 RTX操作系统应用实例

通过上面对RTX操作系统的配置讲解，这里将其修改为如下图5.7所示配置：

图5.7 RTX的配置向导

相对默认配置，修改了上图红色箭头所示的三个地方：
1.    任务运行在特权级模式。
2.    滴答定时器主频168MHz，这个也是STM32F407的主频。
3.    系统时钟节拍周期1ms。
修改好配置后，在main.c文件中添加如下代码，代码中简单的创建了两个用户任务：
AppTaskLED任务：LED闪烁。
AppTaskStart任务：启动任务，也是最高优先级任务，这里实现LED闪烁。