NXP--S32K移植FreeRTOS

前言：随着汽车电子控制系统复杂度不断提升，采用实时操作系统以提升任务调度能力、降低软件耦合度已成为主流。NXP S32K 系列 MCU 在车规级应用中广泛使用，而 FreeRTOS 作为轻量、成熟、开源的 RTOS，是 S32K 项目中最常用的操作系统之一。

一、环境准备

[二、FreeRTOS 文件结构说明](#二、FreeRTOS 文件结构说明)

三、创建工程

四、RTOS的测试Code以及问题纠正

五、结束语

一、环境准备

S32 Design Studio for ARM

Version: 2.2
SDK：RTM V3.0.0
FreeRTOS版本：我用的是S32_SDK_S32K1xx_RTM_4.0.3中提供的RTOS的代码

二、FreeRTOS 文件结构说明

相关说明大家可以在网上找找，很多也很容易理解。

三、创建工程

1.我使用的是官方的示例工程作为基础，如下：

2.添加相关的文件进来，用方框框住的是我主动添加的，其它是工程自带的。

3.FreeRTOSConfig.h文件是需要自己编写的，这里给大家一个基础的能跑起来的示例：

复制代码

#ifndef FREERTOS_CONFIG_H
#define FREERTOS_CONFIG_H

/*-----------------------------------------------------------
 * Application specific definitions.
 *----------------------------------------------------------*/

/* CMSIS */
#include "stdint.h"
#include "system_S32K146.h"

/* ========== 基本调度配置 ========== */
#define configUSE_PREEMPTION                    1
#define configUSE_IDLE_HOOK                     0
#define configUSE_TICK_HOOK                     0
#define configUSE_16_BIT_TICKS                  0
#define configIDLE_SHOULD_YIELD                 1

#define configCPU_CLOCK_HZ                      ( SystemCoreClock )
#define configTICK_RATE_HZ                      ( ( TickType_t )1000 )

#define configMAX_PRIORITIES                    7
#define configMINIMAL_STACK_SIZE                ( ( uint16_t )200 )
#define configMAX_TASK_NAME_LEN                 16

/* ========== 内存管理 ========== */
#define configSUPPORT_DYNAMIC_ALLOCATION        1
#define configSUPPORT_STATIC_ALLOCATION         0

#define configTOTAL_HEAP_SIZE                   ( ( size_t )( 20 * 1024 ) )

/* ========== Hook Functions ========== */
#define configUSE_MALLOC_FAILED_HOOK            0
#define configUSE_STACK_OVERFLOW_CHECK          2

/* ========== Cortex-M4 中断优先级配置（⚠ 必须正确） ========== */

/* S32K146 = Cortex-M4F = 4 bits priority */
#define configPRIO_BITS                         4

/* 库优先级定义（数字越小，优先级越高） */
#define configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY         15
#define configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY    5

/* 内核使用的 NVIC 实际值 */
#define configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY \
    ( configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY << (8 - configPRIO_BITS) )

#define configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY \
    ( configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY << (8 - configPRIO_BITS) )

/* ========== API 支持裁剪 ========== */
#define INCLUDE_vTaskDelay                      1
#define INCLUDE_xTaskGetSchedulerState          1
#define INCLUDE_xTaskGetCurrentTaskHandle       1
#define INCLUDE_uxTaskGetStackHighWaterMark     1
#define INCLUDE_vTaskSuspend                    1
#define INCLUDE_vTaskDelete                     1

/* ========== 断言（调试阶段强烈建议打开） ========== */
#define configASSERT( x ) \
    if( ( x ) == 0 ) { taskDISABLE_INTERRUPTS(); for( ;; ); }

#endif /* FREERTOS_CONFIG_H */

到此我编译完全没报错，然后进行功能的测试。

四、RTOS的测试Code以及问题纠正

复制代码

void TestTask(void *p)
{

	uint8_t date[8]={0};
    for (;;)
    {
    	CAN0_SendMultiMailBox(0x1F5,date,8);
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(500));
    }
}
/*!
  \brief The main function for the project.
  \details The startup initialization sequence is the following:
 * - __start (startup asm routine)
 * - __init_hardware()
 * - main()
 *   - PE_low_level_init()
 *     - Common_Init()
 *     - Peripherals_Init()
*/
int main(void)
{

    BoardInit();
    APP_Init();

	BaseType_t create= xTaskCreate(TestTask, "CAN", 256, NULL, 2, NULL);
    vTaskStartScheduler();

  /*** End of RTOS startup code.  ***/
  /*** Processor Expert end of main routine. DON'T MODIFY THIS CODE!!! ***/
  for(;;) {
    if(exit_code != 0) {
      break;
    }
  }
  return exit_code;
  /*** Processor Expert end of main routine. DON'T WRITE CODE BELOW!!! ***/
} /*** End of main routine. DO NOT MODIFY THIS TEXT!!! ***/

发现我的CAN线上完全没数据。通过单步调试后发现，任务创建成功，但是在任务调度的代码的这里跑飞。

也就是没有启动成功，后面发现，需要给中断这些配置映射到RTOS当中所以我看了启动文件（.s文件）后发现里面没有对应的RTOS的中断名称，但是有"SVC_Handler""PendSV_Handler""SysTick_Handler"，这些是和RTOS中的名称很相似，我又在网上查资料后发现确实是这几个要映射过去，所有我又在FreeRTOSConfig.h文件中添加了：

复制代码

#define vPortSVCHandler                             SVC_Handler
#define xPortPendSVHandler                          PendSV_Handler
#define xPortSysTickHandler                         SysTick_Handler

编译后仍然后报错。

发现是在

这里报错。

#define FEATURE_OSIF_USE_SYSTICK (1)

#define FEATURE_OSIF_USE_PIT (0)

#define FEATURE_OSIF_FREERTOS_ISR_CONTEXT_METHOD (1) /* Cortex M device */

其中定时器冲突，我把"FEATURE_OSIF_USE_SYSTICK"置零后问题解决。CAN线上也出现数据。

至此基本跑通RTOS系统。

五、结束语

将 FreeRTOS 移植到 S32K 的过程并不复杂，但涉及中断优先级、Tick 定时器、中断映射、内存管理等多个细节，如果任意一处处理不当，就会造成调度器无法启动或任务切换异常。希望本文提供的模板能够帮助你快速建立一套可复用的移植体系，使后续项目能够稳定、高效地运行在 FreeRTOS 之上。