Ⅰ

寫(xiě)在前面

上一篇我文章提供大家可直接運(yùn)行的代碼，如果測(cè)試過(guò)的朋友應(yīng)該知道，想要FreeRTOS運(yùn)行起來(lái)其實(shí)很簡(jiǎn)單，不用修改很多代碼和配置信息，就可以將FreeRTOS添加到自己的工程中并成功跑起來(lái)。

從本文開(kāi)始講述FreeRTOS中的代碼，為了照顧大部分朋友，還是以簡(jiǎn)單，基礎(chǔ)為原則。

FreeRTOS中“FreeRTOSConfig.h”配置的內(nèi)容隨著版本（功能）的增加而增加，也就是說(shuō)隨著系統(tǒng)功能的增加，對(duì)應(yīng)需要的配置信息也響應(yīng)增加了。但是系統(tǒng)為了兼容之前的代碼，系統(tǒng)自身做了兼容處理。

比如：configUSE_QUEUE_SETS是屬于“FreeRTOSConfig.h”中定義的選項(xiàng)，如果用戶(hù)沒(méi)有定義，則在“FreeRTOS.h”中有類(lèi)似如下定義。

#ifndefconfigUSE_QUEUE_SETS

#defineconfigUSE_QUEUE_SETS0

#endif

開(kāi)始設(shè)計(jì)FreeRTOS系統(tǒng)時(shí)，工程師們肯定會(huì)想到，要盡量減少開(kāi)發(fā)者的開(kāi)發(fā)難度。我們初學(xué)移植FreeRTOS時(shí)，“FreeRTOSConfig.h”中的大部分配置都選擇默認(rèn)即可。只有后期熟悉了，開(kāi)發(fā)需要使用較多功能的時(shí)候，里面各項(xiàng)的配置就必須要熟透。

對(duì)英文不反感的朋友建議參考官網(wǎng)的內(nèi)容，畢竟官網(wǎng)的資料才是最權(quán)威的。

官網(wǎng)地址：

http://www.freertos.org/a00110.html

從官網(wǎng)提供的資料，可以看得出“FreeRTOSConfig.h”將配置信息劃分為10大類(lèi)，但是很多配置信息我們都可以選擇不用（或者不定義）。

微信公眾號(hào)中技術(shù)文章篇幅不易過(guò)長(zhǎng)，本文針對(duì)初學(xué)者，先講述通用的配置。

Ⅱ

通用配置

這一章也叫基本配置，反正就是需要我們定義的一些配置，也是比較重要的配置。

提示：帶（*）的為相對(duì)理解一點(diǎn)，或者較重要。

FreeRTOSConfig.h配置文件牽涉到許多關(guān)于系統(tǒng)方面的名詞，可能許多初學(xué)者不容易理解。比如：信號(hào)量、消息隊(duì)列、互斥鎖、事件組······等。

不過(guò)不用擔(dān)心，先有個(gè)大概了解，我后期會(huì)再次有針對(duì)性的重點(diǎn)講述。

1.configUSE_PREEMPTION

調(diào)度模式配置

配置為0：合作式調(diào)度，即時(shí)間片輪流執(zhí)行；

配置為1：搶占式調(diào)度，即優(yōu)先級(jí)高的任務(wù)搶先執(zhí)行；

由于我們要求實(shí)時(shí)響應(yīng)，就配置為1，使用搶占式調(diào)度方式。否則就發(fā)揮不到實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的作用。

2.configCPU_CLOCK_HZ

CPU時(shí)鐘，就是我們常說(shuō)的主頻。注意：?jiǎn)挝皇荋z。

如：STM32F407主頻為168M：

#define configCPU_CLOCK_HZ (168000000)

3.configTICK_RATE_HZ

系統(tǒng)滴答，即系統(tǒng)每秒鐘滴答的次數(shù)，可以說(shuō)是系統(tǒng)的心跳，但需要和主頻區(qū)分開(kāi)來(lái)。系統(tǒng)滴答的值要根據(jù)CPU主頻來(lái)看，一般主頻越高，取值相對(duì)越大，一般在100至1000之間。

簡(jiǎn)單舉例：系統(tǒng)滴答決定vTaskDelay。

比如：

#define configTICK_RATE_HZ (1000)

則：

vTaskDelay(1000)，表示延時(shí)1S。

4.configMAX_PRIORITIES

系統(tǒng)最大優(yōu)先級(jí)值

我們創(chuàng)建任務(wù)是，配置的優(yōu)先級(jí)值不能超過(guò)這個(gè)最大值。

xTaskCreate(vAppTask1, "Task1", TASK1_STACK_SIZE, NULL,TASK1_PRIORITY, NULL);

提示：

a.系統(tǒng)優(yōu)先級(jí)和中斷優(yōu)先級(jí)原理類(lèi)似，高優(yōu)先級(jí)的會(huì)搶在低優(yōu)先級(jí)的前面，但需要區(qū)分系統(tǒng)和中斷優(yōu)先級(jí)的應(yīng)用場(chǎng)景。

b.FreeRTOS中優(yōu)先級(jí)數(shù)值越大，優(yōu)先級(jí)越高。而UCOS則相反。

5.configMINIMAL_STACK_SIZE

最小堆棧值

在系統(tǒng)中，一般用于空閑、定時(shí)等一些系統(tǒng)任務(wù)中，當(dāng)然，我們有些地方也可以使用這個(gè)定義的堆棧值。

注意數(shù)值的單位，一般在ARM中為4個(gè)字節(jié)。

6.configTOTAL_HEAP_SIZE

系統(tǒng)總共堆（棧）大小

我們需要根據(jù)需要使用的情況定義這個(gè)值。不能定義太小，太小內(nèi)存容易溢出；也不能定義太大，有些芯片RAM本身就不大（有些就只有幾K），如果太大我們就沒(méi)法定義太多全局變量，或分配其他堆棧空間。

7.configMAX_TASK_NAME_LEN

任務(wù)名稱(chēng)最大長(zhǎng)度

也就是創(chuàng)建任務(wù)定義任務(wù)名稱(chēng)的字符串長(zhǎng)度

xTaskCreate(vAppTask1, "Task1", TASK1_STACK_SIZE, NULL, TASK1_PRIORITY, NULL);

提示：結(jié)束符 '\0'也包含在內(nèi)。

8.configUSE_16_BIT_TICKS

是否使用16位滴答計(jì)數(shù)值

配置為0：則使用32位的滴答計(jì)數(shù)值，一般在32位處理器中都是配置為0；

配置為1：則使用16位的滴答計(jì)數(shù)值，一般8位或者16位處理器中配置為1。

9.configIDLE_SHOULD_YIELD

是否讓空閑任務(wù)“放棄”搶占

也就是說(shuō)在執(zhí)行與空閑任務(wù)相同優(yōu)先級(jí)的任務(wù)過(guò)程中，空閑任務(wù)是否具有搶占的機(jī)會(huì)。

配置為0：不放棄搶占；

配置為1：放棄搶占；

10.configUSE_MUTEXES

是否使用互斥鎖

配置為0：不使用

配置為1：使用

提示：互斥鎖也叫互斥信號(hào)量，也就是說(shuō)對(duì)資源“加鎖”。它的作用是實(shí)現(xiàn)多任務(wù)間共享資源的獨(dú)占式處理。簡(jiǎn)單的說(shuō)，就是某個(gè)資源在某一時(shí)刻只允許一個(gè)任務(wù)處理，處理完之后才允許其他任務(wù)處理該資源。

比如：A任務(wù)優(yōu)先級(jí)高，B任務(wù)優(yōu)先級(jí)低；AB任務(wù)都會(huì)使用一個(gè)串口發(fā)送指令數(shù)據(jù)，（即每次必須發(fā)送完成，不能發(fā)送到一半就被打斷）。

當(dāng)B任務(wù)正在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，A任務(wù)處于就緒狀態(tài)（要打斷B任務(wù)）。那么B任務(wù)就需要使用互斥鎖占有該串口（加鎖，占有該資源），等發(fā)送完指令，就釋放該串口（開(kāi)鎖，釋放該資源）。一旦釋放了該資源，A任務(wù)就可以使用該串口（資源）了。

11.configUSE_RECURSIVE_MUTEXES

是否使用遞歸互斥鎖

配置為0：不使用

配置為1：使用

13.configQUEUE_REGISTRY_SIZE（*）

可添加（或登記）隊(duì)列名的數(shù)量

這個(gè)配置信息不好翻譯，它主要結(jié)合vQueueAddToRegistry與vQueueUnregisterQueue這兩個(gè)函數(shù)使用。

直接上函數(shù)接口：

void vQueueAddToRegistry(QueueHandle_t xQueue, const char *pcQueueName);

void vQueueUnregisterQueue(QueueHandle_t xQueue);

從函數(shù)接口可以知道，一個(gè)函數(shù)是登記（已經(jīng)創(chuàng)建的）隊(duì)列的名稱(chēng)；一個(gè)函數(shù)是注銷(xiāo)隊(duì)列的名稱(chēng)；

其實(shí)，主要目的就是給（已經(jīng)創(chuàng)建的）隊(duì)列取名，方便調(diào)試查找。

提示：很多初學(xué)者理解為“可創(chuàng)建隊(duì)列的最大數(shù)”，這個(gè)配置參數(shù)與其完全不一樣的概念。

14.configUSE_QUEUE_SETS（*）

是否使用消息隊(duì)列“SET”功能

配置為0：不使用

配置為1：使用

這個(gè)配置信息也相對(duì)較難理解。

提示：網(wǎng)上很多解釋為：使能/禁止消息隊(duì)列。這個(gè)理解太籠統(tǒng)，與消息隊(duì)列配置相關(guān)的信息比較多，我個(gè)人覺(jué)得不正確。

15.configUSE_TIME_SLICING

是否使用時(shí)間片進(jìn)行調(diào)度

這個(gè)參數(shù)結(jié)合上面第1各配置參數(shù)configUSE_PREEMPTION一起使用。

這個(gè)配置參數(shù)是在后面新版本增加的，好像在V7版本之前是沒(méi)有這個(gè)配置參數(shù)。所以，在FreeRTOSConfig.h配置文件中默認(rèn)是沒(méi)有的，而是定義在FreeRTOS.h中。

#ifndef configUSE_TIME_SLICING

#define configUSE_TIME_SLICING 1

#endif

Ⅲ

精華部分

之前推出的電子書(shū)版本反應(yīng)的效果不錯(cuò)。因此，堅(jiān)持為大家整理FreeRTOS系列教程的PDF版本電子書(shū)。

【提示：微信公眾號(hào)不支持外鏈接】

FreeRTOS系列教程PDF電子書(shū)下載地址：

http://pan.baidu.com/s/1nuHFF5n

網(wǎng)上很多教程都沒(méi)有配套的Demo例程，希望我這結(jié)合Demo例程講述的一系列教程，能讓大家更加容易學(xué)會(huì)。

FreeRTOS_STM32F0_Demo下載地址：

http://pan.baidu.com/s/1qYbmfy0

FreeRTOS_STM32F1_Demo下載地址：

http://pan.baidu.com/s/1jHDHRPc

FreeRTOS_STM32F2_Demo下載地址：

http://pan.baidu.com/s/1mi3eIdq

FreeRTOS_STM32F3_Demo下載地址：

http://pan.baidu.com/s/1kUZu5G7

FreeRTOS_STM32F4_Demo下載地址：

http://pan.baidu.com/s/1bplLZ7x

Ⅳ