【NUCLEO-H743ZI】8、stm32cubemx创建threadx工程体验

dql2016 · 发表于2023-10-29 18:13

【NUCLEO-H743ZI】8、stm32cubemx创建threadx工程体验 [复制链接]

ThreadX应该是目前最牛逼的开源RTOS之一了，开源链接：

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有了微软大厂的支持，发展前景比其它小众RTOS广阔，官方介绍https://learn.microsoft.com/zh-cn/azure/rtos/threadx/chapter1

STM32现在新出的芯片如U5就提供了ThreadX 内核、文件系统、图形库、USB协议栈、网络协议栈、加解密等全家桶的支持包，其它各个系列陆续支持ThreadX全家桶了，使用ThreadX全家桶相比之前开源大杂烩的方式更加方便，

在STM32CubeMX中可以一键添加ThreadX的支持。STM32适配版开源链接：

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STM32官方对threadx的说明：https://wiki.stmicroelectronics.cn/stm32mcu/wiki/Introduction_to_THREADX

摘自官方的介绍：

Azure RTOS ThreadX 是专门为嵌入式应用程序设计的高性能实时内核。

ThreadX 的独特功能

与其他实时内核不同，ThreadX 功能多样。通过使用强大的 CISC、RISC 和 DSP 处理器的应用程序，可以轻松地在基于小型微控制器的应用程序之间扩展。

ThreadX 可基于其基础体系结构进行扩展。因为 ThreadX 服务是作为 C 库实现的，所以只有应用程序实际使用的那些服务被引入了运行时映像。因此，ThreadX 的实际大小完全由应用程序决定。对于大多数应用程序，ThreadX 的指令映像的大小在 2 KB 至 15 KB 之间。

picokernel™ 体系结构

ThreadX 服务没有像传统的微内核体系结构那样将内核函数相互层叠，而是直接将其插入核心。由此产生了最快的上下文切换和服务呼叫性能。我们将此非分层设计称为 picokernel 体系结构。

ANSI C 源代码

ThreadX 主要是在 ANSI C 中编写的。用户需要少量的汇编语言来定制内核，从而满足基础目标处理器的需求。此设计使用户可以在很短的时间内（通常在几周内）将 ThreadX 移植到新的处理器系列！

高级技术

下面是 ThreadX 高级技术的亮点。

简单的 picokernel 体系结构
自动扩展（占用空间少）
确定性处理
快速实时性能
抢先式和协作式计划
灵活的线程优先级支持
动态系统对象创建
无限量的系统对象
经过优化的中断处理
抢占阈值 (Preemption-threshold™)
优先级继承
事件链接 (Event-chaining™)
快速软件计时器
运行时内存管理
运行时性能监视
运行时堆栈分析
内置系统跟踪
广泛的处理器支持
广泛的开发工具支持
字节顺序完全中性

在之前配置好的工程基础上修改，首先在第三方软件包选项卡开启ThreadX支持，只勾选内核特性：

然后就会看到ThreadX软件包了，修改ThreadX的内存池大小为10240，这是线程可以申请到的最大内存；勾选生成初始化代码，这样会创建一个默认线程：

将时钟节拍TX_TIMER_TICKS_PER_SECOND改为1000，即系统调度周期是1ms。

修改裸机的Timebase Source为TIM6，因为Systick被RTOS占用了，HAL库里面需要用到这个时钟。

生成的代码结构如下：

在app_threadx.c中添加3个测试线程：分别是控制2个LED闪烁和串口打印数据

/* USER CODE BEGIN Header */
/**
  ******************************************************************************
  * [url=home.php?mod=space&uid=1307177]@File[/url] app_threadx.c
  * [url=home.php?mod=space&uid=1315547]@author[/url] MCD Application Team
  * [url=home.php?mod=space&uid=159083]@brief[/url] ThreadX applicative file
  ******************************************************************************
  * [url=home.php?mod=space&uid=1020061]@attention[/url] *
  * Copyright (c) 2020-2021 STMicroelectronics.
  * All rights reserved.
  *
  * This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file
  * in the root directory of this software component.
  * If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS.
  *
  ******************************************************************************
  */
/* USER CODE END Header */

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "app_threadx.h"

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */

#include "main.h"
#include "spi.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"

/* USER CODE END Includes */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */

/* USER CODE END PTD */

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */

/* USER CODE END PD */

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */

/* USER CODE END PM */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
TX_THREAD tx_app_thread;
/* USER CODE BEGIN PV */

TX_THREAD tx_app_thread2;
#define  APP_CFG_TASK_USER_IF_STK_SIZE                  4096u
static  uint64_t    AppTaskStatStk[APP_CFG_TASK_USER_IF_STK_SIZE/8];

TX_THREAD tx_app_thread3;
#define  APP_CFG_TASK_USER2_STK_SIZE                  4096u
static  uint64_t    App2TaskStatStk[APP_CFG_TASK_USER2_STK_SIZE/8];

/* USER CODE END PV */

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PFP */

/* USER CODE END PFP */

/**
  * @brief  Application ThreadX Initialization.
  * @param memory_ptr: memory pointer
  * @retval int
  */
UINT App_ThreadX_Init(VOID *memory_ptr)
{
  UINT ret = TX_SUCCESS;
  TX_BYTE_POOL *byte_pool = (TX_BYTE_POOL*)memory_ptr;
  /* USER CODE BEGIN App_ThreadX_MEM_POOL */

  /* USER CODE END App_ThreadX_MEM_POOL */
  CHAR *pointer;

  /* Allocate the stack for tx app thread  */
  if (tx_byte_allocate(byte_pool, (VOID**) &pointer,
                       TX_APP_STACK_SIZE, TX_NO_WAIT) != TX_SUCCESS)
  {
    return TX_POOL_ERROR;
  }
  /* Create tx app thread.  */
  if (tx_thread_create(&tx_app_thread, "tx app thread", tx_app_thread_entry, 0, pointer,
                       TX_APP_STACK_SIZE, TX_APP_THREAD_PRIO, TX_APP_THREAD_PREEMPTION_THRESHOLD,
                       TX_APP_THREAD_TIME_SLICE, TX_APP_THREAD_AUTO_START) != TX_SUCCESS)
  {
    return TX_THREAD_ERROR;
  }

  /* USER CODE BEGIN App_ThreadX_Init */
  
    if (tx_thread_create(&tx_app_thread2, 
    "tx2 app thread", 
    tx_app_thread_entry2, 
    0, 
    &AppTaskStatStk[0],                    
    APP_CFG_TASK_USER_IF_STK_SIZE, 
    TX_APP_THREAD_PRIO+1, 
    TX_APP_THREAD_PREEMPTION_THRESHOLD,                       
    TX_APP_THREAD_TIME_SLICE, 
    TX_APP_THREAD_AUTO_START) != TX_SUCCESS)
    {
        return TX_THREAD_ERROR;
    }
    
    if (tx_thread_create(&tx_app_thread3, 
    "tx3 app thread", 
    tx_app_thread_entry3, 
    0, 
    &App2TaskStatStk[0],                    
    APP_CFG_TASK_USER2_STK_SIZE, 
    TX_APP_THREAD_PRIO+1, 
    TX_APP_THREAD_PREEMPTION_THRESHOLD,                       
    TX_APP_THREAD_TIME_SLICE, 
    TX_APP_THREAD_AUTO_START) != TX_SUCCESS)
    {
        return TX_THREAD_ERROR;
    }
    
  /* USER CODE END App_ThreadX_Init */

  return ret;
}
/**
  * @brief  Function implementing the tx_app_thread_entry thread.
  * @param  thread_input: Hardcoded to 0.
  * @retval None
  */
void tx_app_thread_entry(ULONG thread_input)
{
  /* USER CODE BEGIN tx_app_thread_entry */
    while(1){
    HAL_GPIO_WritePin (LD2_GPIO_Port, LD2_Pin, GPIO_PIN_RESET);
tx_thread_sleep(100);
    HAL_GPIO_WritePin (LD2_GPIO_Port, LD2_Pin, GPIO_PIN_SET);
        tx_thread_sleep(100);
    }
  /* USER CODE END tx_app_thread_entry */
}

  /**
  * @brief  Function that implements the kernel's initialization.
  * @param  None
  * @retval None
  */
void MX_ThreadX_Init(void)
{
  /* USER CODE BEGIN  Before_Kernel_Start */

  /* USER CODE END  Before_Kernel_Start */

  tx_kernel_enter();

  /* USER CODE BEGIN  Kernel_Start_Error */

  /* USER CODE END  Kernel_Start_Error */
}

/* USER CODE BEGIN 1 */

void tx_app_thread_entry2(ULONG thread_input)
{
    while(1)
    {
        HAL_GPIO_WritePin (LD3_GPIO_Port, LD3_Pin, GPIO_PIN_RESET);
        tx_thread_sleep(1000);
        HAL_GPIO_WritePin (LD3_GPIO_Port, LD3_Pin, GPIO_PIN_SET);
        tx_thread_sleep(1000);
    }
}

void tx_app_thread_entry3(ULONG thread_input)
{
    float a = 0;
    while(1)
    {
        printf("%u test a=%f\n",tx_time_get(),a);
        a+=1.3;
        tx_thread_sleep(1);
    }
}

/* USER CODE END 1 */

效果：

2425188dd346f8ec46cf684f000ad91a

工程：

stm32h743_test.zip (65.68 MB, 下载次数: 10)