【STM32H7S78-DK】②嵌入式操作系统之多任务点灯

cc1989summer

【STM32H7S78-DK】②嵌入式操作系统之多任务点灯 [复制链接]

STM32H7R7/S7系列是一款基于bootflash的MCU，Cortex®-M7内核，运行频率最高600 MHz，64 KB用户bootflash、可配置的620 KB SRAM以及带Flex ECC的32 x 32 KB缓存。

 

如此强大的MCU，如果我们只跑裸机程序，就太浪费MCU强大的功能和丰富的资源了。

嵌入式操作系统的加持，则让这款MCU如虎添翼，本篇我们运用嵌入式操作系统Free-RTOS高科技点灯。

甚至有时能完成裸机难以完成的任务。

 

传统的处理器一次只能执行一个任务--但是多任务操作系统通过快速切换任务，使每个任务看起来一直在执行。下图显示了三个任务相对于时间的执行模式。任务名字是颜色编码的，并写在图片的左边。时间从左向右移动，带颜色的线展示在特定的时刻哪个任务在执行。上面的图片展示了我们感知到的并发的执行模式，下面的图片展示实际的多任务执行模式。

 

 

比如这段裸机程序：

 

  	while (1)
 	 {
	HAL_GPIO_TogglePin(GPIOO, GPIO_PIN_1);
	      /* Insert delay 100 ms */
	  HAL_Delay(100);
	  HAL_GPIO_TogglePin(GPIOO, GPIO_PIN_5);
	      /* Insert delay 100 ms */
	  HAL_Delay(100);
	  HAL_GPIO_TogglePin(GPIOM, GPIO_PIN_2);
	      /* Insert delay 100 ms */
	  HAL_Delay(100);
	  HAL_GPIO_TogglePin(GPIOM, GPIO_PIN_3);
	      /* Insert delay 100 ms */
	  HAL_Delay(100);
	}

每个LED的闪烁Toggle时间间隔都是400ms。

但假如要求4个LED闪烁时间间隔分别是100ms，300ms，500ms，700ms，该怎么实现呢。

这几乎是个不可能完成的任务。

 

 

 

FreeRTOS是一个实时操作系统，适用于微控制器和微处理器，使小型低功耗设备的编程变得更容易。 FreeRTOS支持 40 多种处理器架构，内存占用小，执行时间快，具有尖端的 RTOS 功能和库，包括对称多处理 (SMP)、具有 IPv6 支持的线程安全 TCP 堆栈以及与云服务的无缝集成。它是开源的，并得到了积极的支持和维护。

 

 

首先我们需要安装FreeRTOS软件。

 

STM32CubeIDE对FreeRTOS的支持非常友好，在Help菜单中，点击Manage emmbedded software packages 

 

 

在STMicroelectronics选项卡中，选择X-CUBE-FREERTOS，点击Install安装。

 

 

在上一篇点灯贴的基础上，https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1294006-1-1.html

 

我们打开ioc文件，在middleware and software packs中选择FreeRTOS，勾选APP即可。

在右侧Interface选择CMSIS_V2

在下方的Tasks and Queues选择Add，共新建myTask02、myTask03、myTask04、myTask05四个用户任务，每个任务对应1个灯。

 

 

自动生成代码后，在main.c中，可以看到4个刚才创建的任务：

void StartTask02(void *argument);

void StartTask03(void *argument);

void StartTask04(void *argument);

void StartTask05(void *argument);

 

在函数中添加下述代码：使得

LED1 闪烁间隔100ms

LED2 闪烁间隔300ms

LED3 闪烁间隔500ms

LED4 闪烁间隔700ms

 

void StartTask02(void *argument)
{
  /* USER CODE BEGIN StartTask02 */
  /* Infinite loop */
  for(;;)
  {

HAL_GPIO_TogglePin(GPIOO, GPIO_PIN_1);
  /* Insert delay 100 ms */
osDelay(100);

  }
  /* USER CODE END StartTask02 */
}

/* USER CODE BEGIN Header_StartTask03 */
/**
* [url=home.php?mod=space&uid=159083]@brief[/url]  Function implementing the myTask03 thread.
* @param argument: Not used
* @retval None
*/
/* USER CODE END Header_StartTask03 */
void StartTask03(void *argument)
{
  /* USER CODE BEGIN StartTask03 */
  /* Infinite loop */
  for(;;)
  {
	  HAL_GPIO_TogglePin(GPIOO, GPIO_PIN_5);
	    /* Insert delay 100 ms */
	  osDelay(300);
  }
  /* USER CODE END StartTask03 */
}

/* USER CODE BEGIN Header_StartTask04 */
/**
* @brief Function implementing the myTask04 thread.
* @param argument: Not used
* @retval None
*/
/* USER CODE END Header_StartTask04 */
void StartTask04(void *argument)
{
  /* USER CODE BEGIN StartTask04 */
  /* Infinite loop */
  for(;;)
  {
	  HAL_GPIO_TogglePin(GPIOM, GPIO_PIN_2);
	    /* Insert delay 100 ms */
	  osDelay(500);
  }
  /* USER CODE END StartTask04 */
}

/* USER CODE BEGIN Header_StartTask05 */
/**
* @brief Function implementing the myTask05 thread.
* @param argument: Not used
* @retval None
*/
/* USER CODE END Header_StartTask05 */
void StartTask05(void *argument)
{
  /* USER CODE BEGIN StartTask05 */
  /* Infinite loop */
  for(;;)
  {
	  HAL_GPIO_TogglePin(GPIOM, GPIO_PIN_3);
	    /* Insert delay 100 ms */
	  osDelay(700);
  }
  /* USER CODE END StartTask05 */
}

执行结果见以下视频：

 

 

FreeRTOS多任务点灯

 

kylixyao

不错不错，值得学习

cc1989summer

kylixyao 发表于 2024-9-21 21:41 不错不错，值得学习

嘿嘿。现在Free-RTOS快成了嵌入式开发的标配了。

不管啥MCU，MPU，不能支持Free-RTOS就落伍了。

ST在这块的支持个人认为是最好的