前言
在看正点原子的FreeRTOS开发手册移植的时候，发现开发手册的描述并不全面，有几处遗漏。下面我展示出完整的教程，希望大家在学习的时候能够轻松点。
一、准备工作
1、正点原子的FreeRTOS官方资料
大家可自行到官方下载，或者在我主页的资料中自行下载；
①：获取FreeRTOS原码
下载好后是一个.exe可执行文件，双击打开后是就是这个界面。中间选择好解压文件的位置，然后点击Extract按键进行解压。
简单等待一下。。。
打开解压好的文件就有这些东西，这样大家就获得了FreeRTOS源码！！！
大家如果只是为了移植代码，或者是在移植代码过程中遇到了什么问题，可以直接跳转到下一部分
②：认识FreeRTOS源码
Demo文件
打开FreeRTOS文件夹，Demo 文件夹里面是 FreeRTOS 的相关例程。
其中有不同MCU的不同例程，我们学习的F103就是这些。
License文件
这个文件夹里面就是相关的许可信息，要用 FreeRTOS 做产品的得仔细看看。咱们不需要，可以忽略
Source文件
里面就是FreeRTOS源码了。
include 文件夹是一些头文件，移植的时候是需要的;
下面的 .C 文件是 FreeRTOS 的源码文件,移植的时候是需要的;
portable 文件夹里面的东西是 FreeRTOS 系统和具体的硬件之间的连接桥梁。不同的编译环境，不同的 MCU，其桥梁应该是不同的
打开 portable 文件夹，找到这三个文件夹。我们暂时只需要认识这三个就行。
keil 文件夹：FreeRTOS 针对不同的编译环境和 MCU 都有不同的“桥梁”，我们使用的是 MDK 编译环境下的 STM32F103 ；
MemMang 文件夹：这个文件夹是跟内存管理相关的， 我们移植的时候是必须的；
RVDS 文件夹：因为keil 文件中会用到 RVDS 中的东西，所以 RVDS 也是必须的。RVDS 文件夹针对不同的架构的 MCU 做了详细的分类，STM32F103 就参考 ARM_CM3。
打开 RVDS 文件夹下面的 ARM_CM3 里面这两个文件都是移植所需要的。
③：FreeRTOS-Plus 文件夹
我们再回到开始，我们会发现还有一个 FreeRTOS-Plus 文件夹，这其实就是在 FreeRTOS 系统上另外增加的一些功能代码，可以不管。
2、STM32F103的基础工程
相信大家都学到这块了，基础工程总该有吧！！！我们就以最基本的点灯代码为例，毕竟绝大部分入坑嵌入式都是从点灯开始的。
遇到的问题：
刚开始我一直纠结用寄存器版本的还是标准库版本的还是HAL库版本的。
解决办法：
标准库函数和HAL库都行，我使用的是标准库的代码。
二、FreeRTOS移植
1、添加 FreeRTOS 源码
我们先点开准备好的基础工程，在里面添加 FreeRTOS 文件夹，将 FreeRTOS 的源码添加到这个文件夹中；
将前面说的 FreeRTOS / Source 文件夹下面的全部文件复制到刚刚新建的 FreeRTOS 文件夹中；
portable 文件夹中我们只需要留下 keil、MemMang 和 RVDS 这三个文件夹，其他的都可以删除掉。这也是为了方便操作；
2、在keil中添加文件
在 keil 中打开刚刚操作的那个跑马灯工程。然后新建分组 FreeRTOS_CORE 和 FreeRTOS_PORTABLE
在 FreeRTOS_CORE 中添加这些 .c 文件（点击右下角的Add Files按钮，找到刚刚添加的FreeRTOS文件夹中的 .c 文件）
在 FreeRTOS_PORTABLE 中添加这些 .c 文件
port.c 和 heap_4.c 在哪呢？port.c 是 RVDS 文件 夹下的 ARM_CM3 中的文件，因为 STM32F103 是 Cortex-M3 内核的，因此要选择 ARM_CM3 中的 port.c 文件。heap_4.c 是 MemMang 文件夹中的，前面说了 MemMang 是跟内存管理相关的，里面有5个 c 文件：heap_1.c、heap_2.c、heap_3.c、heap_4.c 和 heap_5.c。这 5 个 c 文件是五种不同的内存管理方法。这5个文件都可以用来作为 FreeRTOS 的内存管理文件，只是它们的实现原理不同，各有利弊。这里我们选择 heap_4.c。
弄完就是这样式儿的：
3、添加相应的头文件路径
找到添加 .h 文件的地方；
添加如下文件（方式和添加 .c 文件类似）：
然后我们打开前面说的 Demo 文件，找到CORTEX_STM32F103_Keil文件：
打开CORTEX_STM32F103_Keil文件后找到FreeRTOSConfig.h文件；
将其复制到新建的FreeRTOS文件夹的include文件夹下面；
此时我们代码的移植部分初步结束，编译一下看看。。。0 Error，0 Warning！！！完美！！！
遇到的问题
只要仔细点，到目前为止，不应该出现任何错误昂。如果有人编译的时候出现错误，那就自己仔细检查检查。
三、修改 SYSTEM 文件
SYSTEM 文件夹里面的文件一开始是针对 UCOS 而编写的，所以如果使用 FreeRTOS 的话 就需要做相应的修改。
在修改过程中，注意 #if 与 #endif 。
1、修改 sys.h 文件
将宏 SYSTEM_SUPPORT_OS 改为 1
2、修改 usart.c 文件
①：添加 FreeRTOS.h 头文件
将 includes.h 头文件改为 FreeRTOS.h 头文件
②：修改 USART1 的中断服务函数
将下面的这两个块删掉就行，这两行是UCOS的函数；
3、修改 delay.c 文件
①：SysTick_Handler() 函数
首先是 SysTick_Handler() 函数：
将此函数改为如下函数：
extern void xPortSysTickHandler(void);
//systick 中断服务函数,使用 OS 时用到
void SysTick_Handler(void)
{
if(xTaskGetSchedulerState()!=taskSCHEDULER_NOT_STARTED)//系统已经运行
{
xPortSysTickHandler();
}
}
②：delay_init() 函数
将 delay_init() 函数改为：
//初始化延迟函数
//SYSTICK 的时钟固定为 AHB 时钟，基础例程里面 SYSTICK 时钟频率为 AHB/8
//这里为了兼容 FreeRTOS，所以将 SYSTICK 的时钟频率改为 AHB 的频率！
//SYSCLK:系统时钟频率
void delay_init()
{
u32 reload;
SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK);//选择外部时钟 HCLK
fac_us=SystemCoreClock/1000000; //不论是否使用 OS,fac_us 都需要使用
reload=SystemCoreClock/1000000; //每秒钟的计数次数 单位为 M
reload*=1000000/configTICK_RATE_HZ; //根据 configTICK_RATE_HZ 设定溢出
//时间 reload 为 24 位寄存器,最大值:
//16777216,在 72M 下,约合 0.233s 左右
fac_ms=1000/configTICK_RATE_HZ; //代表 OS 可以延时的最少单位
SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_TICKINT_Msk; //开启 SYSTICK 中断
SysTick->LOAD=reload; //每 1/configTICK_RATE_HZ 秒中断
//一次
SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //开启 SYSTICK
}③：delay_ms、delay_us 函数
将 void delay_us(u32 nus) 和 void delay_ms(u16 nms) 函数删掉，并修改为如下代码：
//延时 nus
//nus:要延时的 us 数.
//nus:0~204522252(最大值即 2^32/fac_us@fac_us=168)
void delay_us(u32 nus)
{
u32 ticks;
u32 told,tnow,tcnt=0;
u32 reload=SysTick->LOAD; //LOAD 的值
ticks=nus*fac_us; //需要的节拍数
told=SysTick->VAL; //刚进入时的计数器值
while(1)
{
tnow=SysTick->VAL;
if(tnow!=told)
{
//这里注意一下 SYSTICK 是一个递减的计数器就可以了.
if(tnow<told)tcnt+=told-tnow;
else tcnt+=reload-tnow+told;
told=tnow;
if(tcnt>=ticks)break; //时间超过/等于要延迟的时间,则退出.
}
};
}
//延时 nms,会引起任务调度
//nms:要延时的 ms 数
//nms:0~65535
void delay_ms(u32 nms)
{
if(xTaskGetSchedulerState()!=taskSCHEDULER_NOT_STARTED)//系统已经运行
{
if(nms>=fac_ms) //延时的时间大于 OS 的最少时间周期
{
vTaskDelay(nms/fac_ms); //FreeRTOS 延时
}
nms%=fac_ms; //OS 已经无法提供这么小的延时了,
//采用普通方式延时
}
delay_us((u32)(nms*1000)); //普通方式延时
}
//延时 nms,不会引起任务调度
//nms:要延时的 ms 数
void delay_xms(u32 nms)
{
u32 i;
for(i=0;i<nms;i++) delay_us(1000);
}④：修改头文件
将 includes.h 头文件改为 FreeRTOS.h 头文件，并包含 task.h 文件：
⑤：删掉无用函数
void delay_osschedlock(void)；
void delay_osschedunlock(void)；
void delay_ostimedly(u32 ticks)；
4、修改 stm32f10x_it.c 文件
在 port.c、delay.c 和 stm32f10x_it.c 中三个重复定义的函数： SysTick_Handler()、SVC_Handler()和 PendSV_Handler()，这三个函数分别为滴答定时器中断服务函数、SVC 中断服务函数和 PendSV 中断服务函数，将 stm32f10x_it.c 中的三个函数屏蔽掉：
双击 stm32f10x_it.c 文件，屏蔽这三个函数：
遇到的问题
1、..\SYSTEM\delay\delay.c(140): error: #147-D: declaration is incompatible with "void delay_ms(u16)" (declared at line 44 of "..\SYSTEM\delay\delay.h")
2、..\OBJ\LED.axf: Error: L6218E: Undefined symbol xTaskGetSchedulerState (referred from delay.o).
解决办法
1、在 delay.h 中将 void delay_ms(u16 nms); 改为 void delay_ms(u32 nms);
2、在 FreeRTOS.h 中将 #define INCLUDE_xTaskGetSchedulerState 0 改为 #define INCLUDE_xTaskGetSchedulerState 1；
四、测试例程
用该代码替换 main.c 代码即可
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
/************************************************
ALIENTEK 战舰STM32F103开发板 FreeRTOS实验2-1
FreeRTOS移植实验-库函数版本
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广州市星翼电子科技有限公司
作者：正点原子 @ALIENTEK
************************************************/
//任务优先级
#define START_TASK_PRIO 1
//任务堆栈大小
#define START_STK_SIZE 128
//任务句柄
TaskHandle_t StartTask_Handler;
//任务函数
void start_task(void *pvParameters);
//任务优先级
#define LED0_TASK_PRIO 2
//任务堆栈大小
#define LED0_STK_SIZE 50
//任务句柄
TaskHandle_t LED0Task_Handler;
//任务函数
void led0_task(void *pvParameters);
//任务优先级
#define LED1_TASK_PRIO 3
//任务堆栈大小
#define LED1_STK_SIZE 50
//任务句柄
TaskHandle_t LED1Task_Handler;
//任务函数
void led1_task(void *pvParameters);
int main(void)
{
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4);//设置系统中断优先级分组4
delay_init(); //延时函数初始化
uart_init(115200); //初始化串口
LED_Init(); //初始化LED
//创建开始任务
xTaskCreate((TaskFunction_t )start_task, //任务函数
(const char* )"start_task", //任务名称
(uint16_t )START_STK_SIZE, //任务堆栈大小
(void* )NULL, //传递给任务函数的参数
(UBaseType_t )START_TASK_PRIO, //任务优先级
(TaskHandle_t* )&StartTask_Handler); //任务句柄
vTaskStartScheduler(); //开启任务调度
}
//开始任务任务函数
void start_task(void *pvParameters)
{
taskENTER_CRITICAL(); //进入临界区
//创建LED0任务
xTaskCreate((TaskFunction_t )led0_task,
(const char* )"led0_task",
(uint16_t )LED0_STK_SIZE,
(void* )NULL,
(UBaseType_t )LED0_TASK_PRIO,
(TaskHandle_t* )&LED0Task_Handler);
//创建LED1任务
xTaskCreate((TaskFunction_t )led1_task,
(const char* )"led1_task",
(uint16_t )LED1_STK_SIZE,
(void* )NULL,
(UBaseType_t )LED1_TASK_PRIO,
(TaskHandle_t* )&LED1Task_Handler);
vTaskDelete(StartTask_Handler); //删除开始任务
taskEXIT_CRITICAL(); //退出临界区
}
//LED0任务函数
void led0_task(void *pvParameters)
{
static float float_num=0.01;
while(1)
{
float_num+=0.01f;
taskENTER_CRITICAL(); //进入临界区
printf("float_num的值为: %.4f\r\n",float_num); /*串口打印结果*/
taskEXIT_CRITICAL(); //退出临界区
vTaskDelay(1000);
}
}
//LED1任务函数
void led1_task(void *pvParameters)
{
while(1)
{
LED1=0;
vTaskDelay(200);
LED1=1;
vTaskDelay(800);
}
}
至此，基于STM32F103的FreeRTOS移植就算完成了。学海无涯，大家一起加油！！！
