uC-OS2 V2.93 STM32L476 移植：系统启动篇

前言

• 前两篇已经 通过 STM32CubeMX 搭建了 NUCLEO-L476RG 的 STM32L476RG 的 裸机工程，下载了 uC-OS2 V2.93 的源码，并把 uC-OS2 的源文件加入 Keil MDK5 工程

• 本篇适配 uC-OS2 的 系统定时器（Systick）与 PendSV_Handler，创建 用户任务，让 uC-OS2 启动并运行起来

开发环境

• win10 64位

• Keil uVision5，MDK V5.36

• uC-OS2 V2.93

• 开发板：NUCLEO-L476RG ，MCU 为 STM32L476RG

• STM32CubeMX 6.9.1，用于生成 STM32的裸机工程

创建用户任务

• 这里创建一个 led 闪烁的任务，在 main.c 中实现

#include "main.h"
#include "led.h"
#include "app_cfg.h"
#include "os.h"

UART_HandleTypeDef huart2;

void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_USART2_UART_Init(void);

#define TASK_LED_PRIO               5
#define TASK_LED_STACK_SIZE         128
static OS_STK task_led_stack[TASK_LED_STACK_SIZE];

static void task_led_entry(void *p_arg)
{
    while (1)
    {
        led_grn_ctrl(1);
        OSTimeDly(1000);
        led_grn_ctrl(0);
        OSTimeDly(1000);
    }
}

void led_task_init(void)
{
    OSTaskCreate(task_led_entry,(void *)0, &task_led_stack[TASK_LED_STACK_SIZE-1], TASK_LED_PRIO);
}

HAL_StatusTypeDef HAL_InitTick(uint32_t TickPriority)
{
    return HAL_OK;
}

/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)
{
    HAL_Init();
    SystemClock_Config();
    MX_GPIO_Init();
    MX_USART2_UART_Init();
    OSInit();
    led_task_init();
    OS_CPU_SysTickInitFreq(80000000);
    OSStart();

    return 0;
}

适配 Systick

• 工程编译下载后，发现 任务没有正常调度起来，原因是没有适配 uC-OS2

• 首先需要开启 uC-OS2 的系统定时器，也就是系统的心跳

• uC-OS2 V2.93 有 Systick 的初始化函数，uC-OS2\Ports\ARM-Cortex-M\ARMv7-M\os_cpu_c.c，OS_CPU_SysTickInitFreq

• 备注： STM32的 HAL库，默认在 HAL_Init 中通过 HAL_InitTick 初始化了 1ms 一次的 Systick

• 这里首先重新 STM32 HAL 库的 HAL_InitTick，默认是个 weak 函数，可以重新，这里重写为空，也就是不通过 STM32 HAL 库初始化 Systick

HAL_StatusTypeDef HAL_InitTick(uint32_t TickPriority)
{
    return HAL_OK;
}

• 通过 OS_CPU_SysTickInitFreq(80000000); 初始化 Systick

• 初始化了 Systick，就要处理一下 Systick 的中断函数： SysTick_Handler，需要调用 uC-OS2 的 OS_CPU_SysTickHandler，修改文件 stm32l476_ucosii_led\Core\Src\stm32l4xx_it.c

#include "app_cfg.h"
#include "os_cpu.h"

void SysTick_Handler(void)
{
    OS_CPU_SysTickHandler();
    HAL_IncTick();
}

• 以上的修改， Systick 初始化，Systick 的中断可以周期性的触发

• 如果发现 Systick 没有按1毫秒触发一次中断，如延时1秒发现时间是 10秒，需要修改 uC-OS2\Cfg\Template\os_cfg.h，修改 OS_TICKS_PER_SEC， 改为 #define OS_TICKS_PER_SEC 1000u，也就是 1毫秒触发一次Systick 中断

适配 PendSV_Handler

• 像 STM32 系列的芯片，默认通过 PendSV_Handler 中断进行任务的切换，修改文件 stm32l476_ucosii_led\Core\Src\stm32l4xx_it.c 中的 PendSV_Handler

void PendSV_Handler(void)
{
    OS_CPU_PendSVHandler();
}

• 注意 stm32l476_ucosii_led\Core\Src\stm32l4xx_it.c 中 包含头文件

#include "app_cfg.h"
#include "os_cpu.h"

编译烧写

• 编译烧写后，发现开发板的 LED 正常的闪烁， uC-OS2 系统移植初步完成，任务切换、系统延时等正常工作了

• 可以点击 Keil MDK5 的【Debug】调试按钮，进入 Debug 调试模式，加入【断点】，单步或者连续运行，观察 uC-OS2 的任务调度、切换，用户例程的执行等

调试说明

• 如果调试发现【断点】不起作用，需要调整 Keil MDK5 的编译优化等级，改为 O0 试试

• 通过软件调试，可以熟悉整个系统的初始化、启动、运行流程

小结

• 本篇通过适配 uC-OS2 的两个关键的适配： 系统滴答定时器与 PendSV 系统异常，实现 uC-OS2 的正常启动与运行

• uC-OS2 移植起来相对简单，后面继续研究 uC-OS2，如增加串口输出、移植 Shell 等