1.移植FreeRTOS

1.1 移植前准备

1.1.1基础工程

我们首先需要一个STM32裸机工程，我用的开发板是野火提供的开发板STM32F429开发板，选择的例程由野火提供的例程11-GPIO输出-使用固件库点亮LED灯，后续需要其他模块，可自行添加。

1.1.2 下载FreeRTOS

关于如何获取FreeRTOS的源码包，我们可以通过官网下载，也可以通过github网站下载，两种方式均可，这里提供官网下载方式，也提供了FreeRTOS源码包 密码。

打开FreeRTOS官网链接，点击下载FreeRTOS

选择FreeRTOS202212.01 进行下载

打开FreeRTOS\Source文件，里面的内容就是我们要移植到裸机工程里的FreeRTOS源代码

1.2 开始移植

1.2.1添加FreeRTOS内核文件

在工程模板下新建一个FreeRTOS文件夹，FreeRTOS文件夹里新建include、portable、src三个文件夹，用来存放相关头文件，portable用于保存内存管理以及处理器架构相关代码，src文件夹用于保存FreeRTOS中的核心源文件
FreeRTOS
| _ _ include
| _ _ portable
| _ _ src

1.打开FreeRTOS\Source\include文件夹，将里面所有文件拷贝到include文件夹下面

2.打开FreeRTOS\Source 将里面的.c文件全部拷贝到src文件夹下

3.这里我们使用的是开发板芯片是STM32F429，内核是Cortex-M4F,打开FreeRTOS\Source\portable
将RVDS文件拷贝到portable文件夹下，或者也可以仅拷贝RVDS里面的ARM_CM4F文件夹

4.最后我们把包含在FreeRTOS内存分配实现拷贝到工程里，FreeRTOS与其他OS的区别之一就是在与FreeRTOS操作系统在源代码中，系统初始化工程任务创建已经自动分配好内存，不需要人为分配内存。将FreeRTOS\Source\portable中MemMang拷贝到portable文件夹下,

下面是五种内存分配的区别 ：

• heap_1 – 最简单，不允许释放内存
• heap_2 – 允许释放内存，但不会合并相邻的空闲块
• heap_3 – 简单包装了标准malloc()和free(),以保证线程安全
• heap_4 – 合并相邻的空闲块以避免碎片化。包含绝对地址放置选项
• heap_5 – 如同heap_4，能够跨越多个不相邻的堆。

注意：

• heap_1 不太有用，因为 FreeRTOS 添加了静态分配支持。
• heap_2 现在被视为旧版，因为较新的 heap_4 实现是首选。

1.2.2 添加FreeRTOSConfig.h配置文件到user

  FreeRTOSConfig.h 文件是 FreeRTOS 的工程配置文件，因为 FreeRTOS 是可以裁剪的
实时操作内核，应用于不同的处理器平台，用户可以通过修改这个 FreeRTOS 内核的配置
头文件来裁剪 FreeRTOS 的功能，所以我们把它拷贝一份放在 user 这个文件夹下面。
  打开FreeRTOSv202212.01\FreeRTOS\Demo\CORTEX_M4F_STM32F407ZG-SK目录，找到FreeRTOSConfig.h,将其拷贝到工程的user文件夹下面

1.2.3 添加FreeRTOS源码到keil工程组

1.2.3.1 新建 FreeRTOS/src 和 FreeRTOS/port 组

  这里我们用到开发环境是keil,打开keil工程，新建 FreeRTOS/src 和 FreeRTOS/port 两个组文件夹，其中FreeRTOS/src 用于存放 src 文件夹的内容， FreeRTOS/port 用于存放 port\MemMang 文件夹，在 user 分组中添加我们 FreeRTOS 的配置文件FreeRTOSConfig.h至此我们的FreeRTOS 添加到工程中就已经完成，完成的效果具体见下图。

1.2.3.2 指定 FreeRTOS 头文件的路径

  FreeRTOS 的源码已经添加到开发环境的组文件夹下面，编译的时候需要为这些源文件
指定头文件的路径，不然编译会报错。 FreeRTOS 的源码里面只有 FreeRTOS\include 和
FreeRTOS\port\RVDS\ARM_CM？这两个文件夹下面有头文件，只需要将这两个头文件的
路径在开发环境里面指定即可。同时我们还将 FreeRTOSConfig.h 这个头文件拷贝到了工程
根目录下的 user 文件夹下，所以 user 的路径也要加到开发环境里面。 FreeRTOS 头文件的
路径添加完成后的效果具体见下图

1.2.3.3 使能硬件浮点支持

这里我们已经将这个FreeRTOS源码，整个工程移植到裸机工程了，编译这个工程会可能会报以下错误，如下图所示

这是因为我们没有使能硬件浮点，解决方法如下：打开魔术棒，在Floating Point Hardware一栏中从之前的Not Used 切换到Single Precision,点击OK 保存配置。

再次重新编译，发现还是有错误，提示有SVC_Handler、PendSV_Handler、SysTick_Handler三个中断服务函数多次定义,如下图所示

1.2.3.4 中断服务函数多次实现

通过全局搜索查找SVC_Handler，我们发现在FreeRTOS源代码中已经实现了SVC_Handler函数，而之前在stm32f4xx_it.c文件中也实现了该函数，我们需要删除掉stm32f4xx_it.c中SVC_Handler中断服务函数的实现，其他两个也是这种情况。

1.2.3.4 禁用钩子函数

在stm32f4xx_it.c找到函数实现，并删除掉，再次编译出现一些钩子函数没有定义

搜索发现这些函数没有定义或者注释掉了，这里我们在FreeRTOSConfig.h把相关设置调成0，不使用钩子函数

再次编译， 0 Error,0 Warning,移植完毕

2.验证移植

2.1main.c添加头文件

#include "stm32f4xx.h"
#include "./led/bsp_led.h"
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"

2.2 实现LED_Task()

void LED_Task()
{
    while(1)
    {
        LED1( ON );	
        vTaskDelay(1000);
        LED1( OFF );	
        vTaskDelay(1000);  
    }
}

2.3 在main函数里创建任务并执行调度器

int main(void)
{
    TaskHandle_t LED_TaskHandle = NULL;
    BaseType_t xReturn = pdPASS;
	/* LED 端口初始化 */
	LED_GPIO_Config();
    
    //create led task
    xReturn = xTaskCreate(  LED_Task,
                            "LED_Task",
                            128,
                            NULL,
                            4,
                            &LED_TaskHandle);
    
    if(xReturn == pdPASS)
    {
        vTaskStartScheduler();
    }
}

2.4下载程序

将程序编译后，无错误提示，把程序下载到开发板，发现LED灯每隔一秒进行闪烁，说明FreeRTOS移植成功，可以正常创建任务并执行。

3.相关文件链接

FreRTOSv202212.01版本:链接：https://pan.baidu.com/s/1s9xnEuGwRhlcnHhaZzOaew 提取码：4xrd
工程源码链接 ：https://pan.baidu.com/s/1P3bXQGDlBe1uPIAO9Oxjnw 提取码：frf3