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这篇“FreeRTOS操作系统怎么配置”文章的知识点大部分人都不太理解，所以小编给大家总结了以下内容，内容详细，步骤清晰，具有一定的借鉴价值，希望大家阅读完这篇文章能有所收获，下面我们一起来看看这篇“FreeRTOS操作系统怎么配置”文章吧。
FreeRTOS 的系统配置文件为 FreeRTOSConfig.h，在此配置文件中可以完成 FreeRTOS 的裁剪和配置。
FreeRTOS 的配置基本是通过在 FreeRTOSConfig.h 中使用“#define”这样的语句来定义宏定义实现的。在 FreeRTOS 的官方 demo 中，每个工程都有一个 FreeRTOSConfig.h 文件，我们在使用的时候可以参考这个文件，甚至直接复制粘贴使用。
使用“INCLUDE_”开头的宏用来表示使能或除能 FreeRTOS 中相应的 API 函数，作用就是用来配置 FreeRTOS 中的可选 API 函数的。比如当宏 INCLUDE_vTaskPrioritySet 设置为 0 的时候表示不能使用函数 vTaskPrioritySet()，当设置为 1 的时候就表示可以使用函数vTaskPrioritySet()。这个功能其实就是条件编译，条件编译的好处就是节省空间，不需要的功能就不用编译，这样就可以根据实际需求来减少系统占用的 ROM 和 RAM 大小，根据自己所使用的 MCU 来调整系统消耗，降低成本。
“config”开始的宏和“INCLUDE_”开始的宏一样，都是用来完成 FreeRTOS 的配置和裁剪的。
想要充分理解FreeRTOSConfig.h文件中的宏定义，必须要对FreeRTOS的代码有一定的了解，所以此处就不把宏定义一个一个列出来了，仅仅附上我自己用并注释好的FreeRTOSConfig.h文件
#ifndef FREERTOS_CONFIG_H #define FREERTOS_CONFIG_H //针对不同的编译器调用不同的stdint.h文件 //并确保stdint只被编译器使用，不被汇编器使用 #if defined(__ICCARM__) || defined(__CC_ARM) || defined(__GNUC__) #include <stdint.h> extern uint32_t SystemCoreClock; #endif /***********************************************************************************************************************/ /* FreeRTOS基础配置配置选项 */ /**********************************************************************************************************************/ //#define configOVERRIDE_DEFAULT_TICK_CONFIGURATION 1 //使用非systick中断作为调度时钟 #define configUSE_PREEMPTION 1 //置1：RTOS使用抢占式调度器；置0：RTOS使用协作式调度器（时间片） /* 注： * 在多任务管理机制上，操作系统可以分为抢占式和协作式两种。 * 抢占式：根据任务的优先级，优先级高的任务就绪后，获取CPU的使用权。 * 协作式：任务主动释放CPU后，切换到下一个任务。 */ #define configUSE_TIME_SLICING 1 //1：使能时间片调度(默认是使能的) /* 注： * 为了实现时间片轮转调度，系统把所有就绪进程按先入先出的原则排成一个队列。新来的进程加到就绪队列末尾。 * 每当执行进程调度时，进程调度程序总是选出就绪队列的队首进程，让它在CPU上运行一个时间片的时间。 * 当进程用完分给它的时间片后，系统的计时器发出时钟中断，调度程序便停止该进程的运行，把它放入就绪队列的末尾； * 然后，把CPU分给就绪队列的队首进程，同样也让它运行一个时间片，如此往复。 */ #define configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION 1 //1：使用特殊方法选择下一个要执行的任务（硬件支持） /* 注： * 某些运行FreeRTOS的硬件有两种方法选择下一个要执行的任务：通用方法和特定于硬件的方法（以下简称“特殊方法”）。 * 通用方法： * 1.configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION 为 0 或者硬件不支持这种特殊方法。 * 2.可以用于所有FreeRTOS支持的硬件 * 3.完全用C实现，效率略低于特殊方法。 * 4.不强制要求限制最大可用优先级数目 * 特殊方法： * 1.必须将configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION设置为1。 * 2.依赖一个或多个特定架构的汇编指令（一般是类似计算前导零[CLZ]指令）。 * 3.比通用方法更高效 * 4.一般强制限定最大可用优先级数目为32 * 一般是硬件计算前导零指令，如果所使用的，MCU没有这些硬件指令的话此宏应该设置为0！ */ #define configUSE_TICKLESS_IDLE 0 //0：不启用低功耗tickless模式 /* 注： * 置1：使能低功耗tickless模式；置0：保持系统节拍（tick）中断一直运行 * * 假设开启低功耗的话可能会导致下载出现问题，因为程序在睡眠中,可用以下办法解决 * 下载方法： * 1.将开发版正常连接好 * 2.按住复位按键，点击下载瞬间松开复位按键 * * 1.通过跳线帽将 BOOT 0 接高电平(3.3V) * 2.重新上电，下载 * * 1.使用FlyMcu擦除一下芯片，然后进行下载 * STMISP -> 清除芯片(z) */ #define configUSE_QUEUE_SETS 1 //1：启用队列集合 /* 注： * 队列集合：用于对多个队列以及信号量进行“监听”， * 只要其中不管哪一个有消息到来，都可以让任务退出阻塞状态。 */ #define configCPU_CLOCK_HZ (SystemCoreClock) //CPU频率 /* 注： * 写入实际的CPU内核时钟频率，也就是CPU指令执行频率，通常称为Fclk * Fclk为供给CPU内核的时钟信号，我们所说的cpu主频为 XX MHz， * 就是指的这个时钟信号，相应的，1/Fclk即为cpu时钟周期； */ #define configTICK_RATE_HZ (( TickType_t )1000) //时钟节拍频率1000HZ，周期就是1ms /* 注： * RTOS系统节拍中断的频率。 * 即一秒中断的次数，每次中断RTOS都会进行任务调度 */ #define configMAX_PRIORITIES (32) //可使用的最大优先级 /* 注： * 设置任务优先级时，数字越小，优先级越高 */ #define configMINIMAL_STACK_SIZE ((unsigned short)128) //空闲任务使用的堆栈大小 /* 注： * 空闲任务就是CPU无事可做的时候，操作系统为了不让CPU闲着，强行让它做的一个任务 * 空闲任务是FreeRTOS不可缺少的任务，因为FreeRTOS设计要求必须至少有一个任务处于运行状态。 */ #define configMAX_TASK_NAME_LEN (16) //任务名字字符串的长度 #define configUSE_16_BIT_TICKS 0 //系统节拍计数器变量的数据类型， //1表示为16位无符号整形，0表示为32位无符号整形 #define configIDLE_SHOULD_YIELD 1 //1：空闲任务放弃CPU使用权给其他同优先级的用户任务 #define configUSE_TASK_NOTIFICATIONS 1 //1：开启任务通知功能，默认开启 #define configUSE_MUTEXES 1 //1：使用互斥信号量 #define configQUEUE_REGISTRY_SIZE 8 //设置可以注册的信号量和消息队列个数 #define configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW 0 //不使用堆栈溢出检测功能 /* 注： * 大于0时启用堆栈溢出检测功能，如果使用此功能 * 用户必须提供一个栈溢出钩子函数，如果使用的话 * 此值可以为1或者2，因为有两种栈溢出检测方法 */ #define configUSE_RECURSIVE_MUTEXES 1 //1：使用递归互斥信号量 #define configUSE_COUNTING_SEMAPHORES 1 //1：使用计数信号量 #define configUSE_APPLICATION_TASK_TAG 0 //不可为任务分配标签（默认不可） /***************************************************************** FreeRTOS与内存申请有关配置选项 *****************************************************************/ #define configSUPPORT_DYNAMIC_ALLOCATION 1 //支持动态内存申请 #define configTOTAL_HEAP_SIZE ((size_t)(32*1024)) //系统所有总的堆大小 /*************************************************************** FreeRTOS与钩子函数有关的配置选项 **************************************************************/ #define configUSE_IDLE_HOOK 0 //置1：使用空闲钩子；置0：忽略空闲钩子 /* 注： * 空闲任务钩子是一个函数，这个函数由用户来实现， * FreeRTOS规定了函数的名字和参数：void vApplicationIdleHook(void )， * 这个函数在每个空闲任务周期都会被调用 * 对于已经删除的RTOS任务，空闲任务可以释放分配给它们的堆栈内存。 * 因此必须保证空闲任务可以被CPU执行 * 使用空闲钩子函数设置CPU进入省电模式是很常见的 * 不可以调用 会引起空闲任务阻塞 的API函数 */ #define configUSE_TICK_HOOK 0 //置1：使用时间片钩子；置0：忽略时间片钩子 /* 注： * 时间片钩子是一个函数，这个函数由用户来实现， * FreeRTOS规定了函数的名字和参数：void vApplicationTickHook(void ) * 时间片中断可以周期性的调用 * 函数必须非常短小，不能大量使用堆栈， * 不能调用以”FromISR" 或 "FROM_ISR”结尾的API函数 */ /*xTaskIncrementTick函数是在xPortSysTickHandler中断函数中被调用的。因此，vApplicationTickHook()函数执行的时间必须很短才行*/ //使用内存申请失败钩子函数 #define configUSE_MALLOC_FAILED_HOOK 0 //不使用内存申请失败钩子函数 /******************************************************************** FreeRTOS与运行时间和任务状态收集有关的配置选项 **********************************************************************/ #define configGENERATE_RUN_TIME_STATS 0 //不启用运行时间统计功能(一般调试的使用用) #define configUSE_TRACE_FACILITY 1 //启用可视化跟踪调试 #define configUSE_STATS_FORMATTING_FUNCTIONS 1 /* 与宏configUSE_TRACE_FACILITY同时为1时会编译下面3个函数 * prvWriteNameToBuffer() * vTaskList(), * vTaskGetRunTimeStats() */ /******************************************************************** FreeRTOS与协程有关的配置选项 *********************************************************************/ #define configUSE_CO_ROUTINES 0 //1：启用协程，启用协程以后必须添加文件croutine.c #define configMAX_CO_ROUTINE_PRIORITIES ( 2 ) //协程的有效优先级数目 /*********************************************************************** FreeRTOS与软件定时器有关的配置选项 **********************************************************************/ #define configUSE_TIMERS 1 //1：启用软件定时器 #define configTIMER_TASK_PRIORITY ( 2 ) //设置软件定时器优先级 #define configTIMER_QUEUE_LENGTH 10 //软件定时器队列长度 #define configTIMER_TASK_STACK_DEPTH (configMINIMAL_STACK_SIZE*2) //软件定时器任务堆栈大小 /************************************************************ FreeRTOS可选函数配置选项 ************************************************************/ #define INCLUDE_xTaskGetSchedulerState 1 #define INCLUDE_vTaskPrioritySet 1 #define INCLUDE_uxTaskPriorityGet 1 #define INCLUDE_vTaskDelete 1 #define INCLUDE_vTaskCleanUpResources 1 #define INCLUDE_vTaskSuspend 1 #define INCLUDE_vTaskDelayUntil 1 #define INCLUDE_vTaskDelay 1 #define INCLUDE_eTaskGetState 1 #define INCLUDE_xTimerPendFunctionCall 1 #define INCLUDE_uxTaskGetStackHighWaterMark 1 #define INCLUDE_xTaskGetHandle 1 /****************************************************************** FreeRTOS与中断有关的配置选项 ******************************************************************/ #ifdef __NVIC_PRIO_BITS #define configPRIO_BITS __NVIC_PRIO_BITS #else #define configPRIO_BITS 4 #endif //由于STM32是4位的中断优先级控制，所以此处为4（不同的MCU不同） #define configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY 15 //中断最低优先级 //4位优先级全部分组给主优先级，所以总共有16位优先级配置：0-15--优先级最低的为15 //不同的MCU不同 #define configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY ( configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY << (8 - configPRIO_BITS) ) /* 240 */ //设置内核中断优先级，这个宏是用来设置PendSV和滴答定时器的中断优先级的，port.c中使用到 //此处的左移四位的原因是：STM32采用的是从MSB开始的高四位作为优先级配置 //其实这个宏定义可以简化成：#define configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY 0xF0 #define configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY 5 //设置系统可管理的最大优先级 //这个就是 BASEPRI 寄存器说的那个阈值优先级，这里我设置为了 5。 //也就是高于 5 的优先级(优先级数小于 5)不归 FreeRTOS 管理！ //这个是给人看的，下面一个宏是给系统看的 #define configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY ( configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY << (8 - configPRIO_BITS) ) //此处需要左移四位的原因：同上 //低于此优先级的中断可以安全的调用 FreeRTOS 的 API 函数，高于此优先级的中断 FreeRTOS 是不能禁止的， //中断服务函数也不能调用 FreeRTOS 的 API 函数！ //也就是：#define configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY 0x50 /* * 以上配置的结果就是： * 优先级为0-4的中断 不会被FreeRTOS禁止，不会因为执行FreeRTOS内核而延时，中断不可调用FreeRTOS的API函数 * 优先级为5-15的中断 能够被FreeRTOS禁止，可以调用以 FromISR 结尾的FreeRTOS API函数，并且它们可以中断嵌套 * 所以：不掉用任何FreeRTOS API的中断可以使用所有的中断优先级，并且它们可以中断嵌套 * 那些对实时性要求严格的任务就可以使用0-4的优先级，比如四轴飞行器中的壁障检测 */ /**************************************************************** FreeRTOS与中断服务函数有关的配置选项 ****************************************************************/ #define xPortPendSVHandler PendSV_Handler #define vPortSVCHandler SVC_Handler //#define xPortSysTickHandler SysTickHandler 自行在delay.c函数中实现 #endif /* FREERTOS_CONFIG_H */
以上就是关于“FreeRTOS操作系统怎么配置”这篇文章的内容，相信大家都有了一定的了解，希望小编分享的内容对大家有帮助，若想了解更多相关的知识内容，请关注亿速云行业资讯频道。
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