学习FreeRTOS（FreeRTOS移植到STM32F103C8T6）

1. FreeRTOS 介绍

Free即免费的，RTOS的全称是Real time operating system，中文就是实时操作系统。

注意：RTOS不是指某一个确定的系统，而是指一类操作系统。比如：uc/OS，FreeRTOS，RTX，RT-Thread 等这些都是RTOS类操作系统。

FreeRTOS是一个迷你的实时操作系统内核。作为一个轻量级的操作系统，功能包括：任务管理、时间 管理、信号量、消息队列、内存管理、记录功能、软件定时器、协程等，可基本满足较小系统的需 要。 由于RTOS需占用一定的系统资源(尤其是RAM资源)，只有μC/OS-II、embOS、salvo、FreeRTOS等少 数实时操作系统能在小RAM单片机上运行。相对μC/OS-II、embOS等商业操作系统，FreeRTOS操作系 统是完全免费的操作系统，具有源码公开、可移植、可裁减、调度策略灵活的特点，可以方便地移植 到各种单片机上运行。

1.1 为什么选择 FreeRTOS ?

freeRTOS 是免费的；

很多半导体厂商产品的SDK（Software Development Kit）软件开发工具包，就使用FreeRTOS作为其 操作系统，尤其是WIFI、蓝牙这些带有协议栈的芯片或模块。

简单，因为FreeRTOS的文件数量很少。

1.2 FreeRTOS 资料与源码下载

1.3 裸机开发与FreeRTOS

众所周知，游戏与女朋友不可兼得！

祼机开发：

玩游戏，结果女朋友生气，分手！

陪女朋友，无法玩游戏，抑郁症！

FreeRTOS：

玩1秒游戏 -- 陪1秒女朋友 -- 玩1秒游戏 -- 陪1秒女朋友 -- 玩1秒游戏 -- 陪1秒女朋友 .... （累死……）

但 CPU 是个无情的战斗机器，可以快速在两个乃至多个任务间快速切换，并且不觉得劳累，实现二者兼顾。

FreeRTOS 实现多任务的原理

严格来说 FreeRTOS 并不是实时操作系统，因为它是分时复用的。 系统将时间分割成很多时间片，然后轮流执行各个任务。 每个任务都是独立运行的，互不影响，由于切换的频率很快，就感觉像是同时运行的一样。

2. 移植 FreeRTOS 到STM32F103C8T6

2.1 使用CubeMX快速移植

快速移植流程

1.选择板子型号

2. 在 SYS 选项里，将 Debug 设为 Serial Wire ，并且将 Timebase Source 设为 TIM2 （其它定时器也 行）。为何要如此配置？下文解说。

3.将 RCC 里的 HSE 设置为 Crystal/Ceramic Resonator 。

4.时钟按下图配置

5. 选择 FREERTOS 选项，并将 Interface 改为 CMSIS_V1 。V1 和 V2 有啥区别？下文解释。

6.配置项目信息，并导出代码。

3. 一些常见问题

3.1 Timebase Source 为什么不能设置为 SysTick ?

裸机的时钟源默认是 SysTick，但是开启 FreeRTOS 后，FreeRTOS会占用 SysTick （用来生成1ms 定时，用 于任务调度），所以需要需要为其他总线提供另外的时钟源。

3.2 FreeRTOS 版本问题

V2 的内核版本更高，功能更多，在大多数情况下 V1 版本的内核完全够用。

3.3 FreeRTOS 各配置选项卡的解释

Events：事件相关的创建

Task and Queues： 任务与队列的创建

Timers and Semaphores： 定时器和信号量的创建

Mutexes： 互斥量的创建

FreeRTOS Heap Usage： 用于查看堆使用情况

config parameters： 内核参数设置，用户根据自己的实际应用来裁剪定制 FreeRTOS 内核

Include parameters： FreeRTOS 部分函数的使能

User Constants： 相关宏的定义，可以自建一些常量在工程中使用

Advanced settings：高级设置

3.4 内核配置、函数使能的一些翻译