上位机图像处理和嵌入式模块部署(f103 mcu运行freertos)

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mcu一般有两个用途,一个是控制,一个是非控制。控制类的应用一般要求实时性比较高,什么时候做什么,都是有严格的时间要求的。而非控制类的应用,则要求实现尽可能多的功能,比如文件系统、网络、存储、屏幕什么的,通通都需要加上。所以市面上就出现了这一类的设计,在工业或者医疗等领域,一块功能板上面有两块mcu,一块性能高一点,用作通用功能和人机交互;另外一块性能中等一点,用作控制使用。

另外现在工厂里面网络设备越来越多,mcu接入网络成为一个大趋势,所以就想着给mcu添加一个phy芯片,移植上lwip。后来发现,要想移植lwip,最好先port一个rtos。目前rtos里面,免费的好像只有freertos,所以今天正好尝试port一个freertos。

1、借鉴代码

我们在github上借鉴了一个基于f103的freertos代码,原来的地址在这,这里参考的是它的第一个用例01-FreeRTOS-LED,

https://github.com/Embedfire-freertos/ebf_freertos_peripheral_code_stm32f103_zhinanzhe

2、修改configTOTAL_HEAP_SIZE大小

编译的时候发现之前编译生成的ZI-data空间过大,

Program Size: Code=9356 RO-data=336 RW-data=148 ZI-data=36580  

编写代码的时候,我们通常都要考虑ram和flash的大小。一般来说,Code+RO-data+RW-data不要超过flash的最大大小。RW-data + ZI-data不要超过ram的最大大小。这里RW-data指的是已经初始化的全局变量,启动的时候RW-data会从flash copy到ram。而ZI-data则是未初始化的全局变量。整个编译代码的大小,不仅取决于我们编写的汇编文件和c文件,其实还有micro lib库的大小。而我们使用的f103c8t6核心板,上面的ram只有20k,肯定不满足要求,所以需要把configTOTAL_HEAP_SIZE调整为12k。

同一个系列下面的mcu,不仅仅gpio、timer这些ip资源不同,ram和flash大小也是很重要的一个区分条件,这一点在f103系列mcu上面体现的很明显。这种情况下,我们一般需要去check下,当前map文件中,哪一个文件用的ZI-data最大,这样就找到了root cause。

当然,除了Code、RO-data、RW-data、ZI-data之外,一般还要考虑下heap和stack大小,这两部分是包含在ram里面的。

3、LED修改为pc13

核心板上面的led是pc13,这部分需要修改下。其他不需要的LED可以删除。

4、注销之前串口接收中断代码

这部分在MobaXterm中很容易误触,所以先注释掉这部分代码,

#if 0
	NVIC_Configuration();
	USART_ITConfig(DEBUG_USARTx, USART_IT_RXNE, ENABLE);	
#endif

5、修改Key_Scan,删除key2

key_scan之前是循环检测的状态,这部分修改下。另外key2一般用不到,直接删除。

uint8_t Key_Scan(GPIO_TypeDef* GPIOx,uint16_t GPIO_Pin)
{			
	if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOx,GPIO_Pin) == KEY_ON )  
	{	
#if 0		
		while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOx,GPIO_Pin) == KEY_ON);   
#endif
		return 	KEY_ON;	 
	}
	else
		return KEY_OFF;
}

6、确认时钟中断被调用

在rtos当中,时钟是最重要的推进剂,它驱使着整个rtos往前走。不管是任务切换,还是线程阻塞,都需要这个定时器来驱动。

extern void xPortSysTickHandler(void);
void SysTick_Handler(void)
{	
    #if (INCLUDE_xTaskGetSchedulerState  == 1 )
      if (xTaskGetSchedulerState() != taskSCHEDULER_NOT_STARTED)
      {
    #endif  /* INCLUDE_xTaskGetSchedulerState */  
        xPortSysTickHandler();
    #if (INCLUDE_xTaskGetSchedulerState  == 1 )
      }
    #endif  /* INCLUDE_xTaskGetSchedulerState */
}

7、确保编译通过、烧入和验证

上面的部分都修改过之后,就可以编译烧入了。如果没有什么问题的话,就可以看到pc13位置处的led灯闪烁了。打开串口的话,还可以看到下面这些打印,注意波特率是115200,

8、分析代码main.c

代码部分还是不复杂的,进入main函数之后,首先BSP_Init初始化一下,接着创建一个入口为AppTaskCreate的任务,然后就开始运行rtos了。在AppTaskCreate当中,继续创建一个LED_Task,接着AppTaskCreate自己退出。最后系统中,就剩下一个LED_Task业务流程在跑。

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