STM32F103C8T6基于HAL库完成uC/OS-III多任务程序

一、在STM32CubeMX中建立工程

配置RCC

配置SYS

配置PC13为GPIO_Output

配置USART1

生成代码

二、获取uC/OS-III源码

官网下载地址：Micrium Software and Documentation - Silicon Labs
网盘下载：百度网盘请输入提取码
提取码：lzjl

三、复制uC/OS-III到工程文件夹

在生成的keil工程文件夹中新建一个UCOSIII的文件夹，将我们下载的源代码中四个文件夹：uC-CPU、uC-LIB、ucoS CONFIG、uCOS-II复制到我们新建的文件夹中：

在工程文件夹中的Src文件夹下新建一个OS文件夹。

将刚才下载源码打开，将uCOS-III下的文件：app.c 、 app_cfg.h 、 cpu_cfg.h 、 includes.h 、 lib_cfg.h 、 os_app_hooks.c 、os_app_hook.h、os_cfg.h、os_cfg_app.h复制到上一步建立的OS文件夹中，同时新建三个空白文件： bsp.c、bsp.h、app.h

四、添加工程组件和头文件路径

（一）添加工程分组

打开STM32CubeMX创建的工程，按照如图所示添加六个新的组：bsp、 uCOSIII CPU、
uCOSIII_ LIB、uCOSIII_ Ports、uCOSIII_ Source、OS_cfg。

（二）添加文件到分组

1、文件目录是： Src/OS，将其中 bsp.c 和 bsp.h文件添加至 bsp 组中，将 app.c 添加进 Application/User 组中

2、uCOSIII_CPU组件，点击Add Files…按钮，将文件目录跳转至：UCOSIII/uC-CPU，选择 ALL files文件类型，将其中的三个文件点击 Add 添加，然后再打开： ARM-Cortex-M3\RealView，同样选择 ALL files 文件类型，将三个文件添加进uCOSIII_CPU组。

3、同理来添加 uCOSIII_LIB 组件文件：选择 uCOSIII_LIB 组，点击 Add Files…按钮，将文件目录跳转至： UCOSIII/uCLIB，选择 ALL files 文件类型，将其中的九个文件添加进 uCOSIII_LIB 组；然后继续打开： Ports/ARM-Cortex-M3/Realview，添加 lib_mem_a.asm 文件

4、添加选择 uCOSIII_Ports 组，点击 Add Files…按钮，将文件目录调整至： UCOSIII/UcosIII/Ports/RAM-Cortex-M4/Generic/RealView。选择 ALL files 文件类型，将其中三个文件添加进 uCOSIII_Ports 组。

5、选择uCOSIII_Sourc组，点击Add Files…按钮，将文件目录调整至： UCOSIII/UcosIII/Source。选择 ALL files 文件类型，将其中二十个文件添加进 uCOSIII_Sourc 组。

6、选择 OS_cfg 组，点击 Add Files…按钮，将文件目录调整至： Src/OS。选择 ALLfiles 文件类型，将图中的八个文件添加进 uCOSIII_Sourc 组

至此所有工程组件都添加完毕。

（三）添加头文件路径

将下图所框的地址加入其中：

至此头文件路径也添加完毕。

五、修改文件的内容

（一）启动文件

（二）app_cfg.h文件

第一处修改：

修改前：

#define  APP_CFG_SERIAL_EN                          DEF_ENABLED

修改后：

#define  APP_CFG_SERIAL_EN                          DEF_DISABLED

第二处修改：

修改前：

#define APP_TRACE BSP_Ser_Printf

修改后：

#define  APP_TRACE                                  (void)

（三）includes.h

第一处修改：添加相关的头文件

修改前：

#include <bsp.h>

修改后：

#include  <bsp.h>
#include "gpio.h"
#include "app_cfg.h"
#include "app.h"

第二处修改：添加HAL库

修改前：

#include <stm32f10x_lib.h>

修改后：

#include "stm32f1xx_hal.h"

（四）bsp.c和bsp.h

bsp的.c和.h文件直接复制如下代码即可：

bsp.c：

// bsp.c
#include "includes.h"

#define  DWT_CR      *(CPU_REG32 *)0xE0001000
#define  DWT_CYCCNT  *(CPU_REG32 *)0xE0001004
#define  DEM_CR      *(CPU_REG32 *)0xE000EDFC
#define  DBGMCU_CR   *(CPU_REG32 *)0xE0042004

#define  DEM_CR_TRCENA                   (1 << 24)
#define  DWT_CR_CYCCNTENA                (1 <<  0)

CPU_INT32U  BSP_CPU_ClkFreq (void)
{
    return HAL_RCC_GetHCLKFreq();
}

void BSP_Tick_Init(void)
{
	CPU_INT32U cpu_clk_freq;
	CPU_INT32U cnts;
	cpu_clk_freq = BSP_CPU_ClkFreq();
	
	#if(OS_VERSION>=3000u)
		cnts = cpu_clk_freq/(CPU_INT32U)OSCfg_TickRate_Hz;
	#else
		cnts = cpu_clk_freq/(CPU_INT32U)OS_TICKS_PER_SEC;
	#endif
	OS_CPU_SysTickInit(cnts);
}



void BSP_Init(void)
{
	BSP_Tick_Init();
	MX_GPIO_Init();
}


#if (CPU_CFG_TS_TMR_EN == DEF_ENABLED)
void  CPU_TS_TmrInit (void)
{
    CPU_INT32U  cpu_clk_freq_hz;


    DEM_CR         |= (CPU_INT32U)DEM_CR_TRCENA;                /* Enable Cortex-M3's DWT CYCCNT reg.                   */
    DWT_CYCCNT      = (CPU_INT32U)0u;
    DWT_CR         |= (CPU_INT32U)DWT_CR_CYCCNTENA;

    cpu_clk_freq_hz = BSP_CPU_ClkFreq();
    CPU_TS_TmrFreqSet(cpu_clk_freq_hz);
}
#endif


#if (CPU_CFG_TS_TMR_EN == DEF_ENABLED)
CPU_TS_TMR  CPU_TS_TmrRd (void)
{
    return ((CPU_TS_TMR)DWT_CYCCNT);
}
#endif


#if (CPU_CFG_TS_32_EN == DEF_ENABLED)
CPU_INT64U  CPU_TS32_to_uSec (CPU_TS32  ts_cnts)
{
	CPU_INT64U  ts_us;
  CPU_INT64U  fclk_freq;

 
  fclk_freq = BSP_CPU_ClkFreq();
  ts_us     = ts_cnts / (fclk_freq / DEF_TIME_NBR_uS_PER_SEC);

  return (ts_us);
}
#endif
 
 
#if (CPU_CFG_TS_64_EN == DEF_ENABLED)
CPU_INT64U  CPU_TS64_to_uSec (CPU_TS64  ts_cnts)
{
	CPU_INT64U  ts_us;
	CPU_INT64U  fclk_freq;


  fclk_freq = BSP_CPU_ClkFreq();
  ts_us     = ts_cnts / (fclk_freq / DEF_TIME_NBR_uS_PER_SEC);
	
  return (ts_us);
}
#endif

bsp.h：

// bsp.h
#ifndef  __BSP_H__
#define  __BSP_H__

#include "stm32f1xx_hal.h"

void BSP_Init(void);

#endif

（五）app.c和app.h

app.c我们实际是用main.c代替，所以app.c中没有什么实际的代码，这里将其保留，也可选择删除，注意头文件包含即可。

#include <includes.h>

// app.h
#ifndef  __APP_H__
#define  __APP_H__

#include <includes.h>

#endif /* __APP_H__ */

（六）main.c

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "gpio.h"

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include <includes.h>
/* USER CODE END Includes */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */

/* USER CODE END PTD */

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */

/* USER CODE END PD */

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */

/* USER CODE END PM */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PV */

static  OS_TCB   AppTaskStartTCB;


static  CPU_STK  AppTaskStartStk[APP_TASK_START_STK_SIZE];

static  void  AppTaskCreate(void);
static  void  AppObjCreate(void);
static  void  AppTaskStart(void *p_arg);
static  void  send_msg (void *p_arg);
/* USER CODE END PV */

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */

/* USER CODE END PFP */

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */
/**
  * @brief System Clock Configuration
  * @retval None
  */
void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};

  /**Initializes the CPU, AHB and APB busses clocks 
  */
  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
  RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
  RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /**Initializes the CPU, AHB and APB busses clocks 
  */
  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

/* USER CODE END 0 */

/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */
	OS_ERR  err;
  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
//  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
//  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */
	OSInit(&err);    
  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
//  MX_GPIO_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */

  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
                                                                                 
	OSTaskCreate((OS_TCB     *)&AppTaskStartTCB,                /* Create the start task                                */
				 (CPU_CHAR   *)"App Task Start",
				 (OS_TASK_PTR ) AppTaskStart,
				 (void       *) 0,
				 (OS_PRIO     ) APP_TASK_START_PRIO,
				 (CPU_STK    *)&AppTaskStartStk[0],
				 (CPU_STK_SIZE) APP_TASK_START_STK_SIZE / 10,
				 (CPU_STK_SIZE) APP_TASK_START_STK_SIZE,
				 (OS_MSG_QTY  ) 0,
				 (OS_TICK     ) 0,
				 (void       *) 0,
				 (OS_OPT      )(OS_OPT_TASK_STK_CHK | OS_OPT_TASK_STK_CLR),
				 (OS_ERR     *)&err);

	OSStart(&err);            /* Start multitasking (i.e. give control to uC/OS-III). */
     
				 
}



static  void  AppTaskStart (void *p_arg)
{
  OS_ERR      err;

  (void)p_arg;

  BSP_Init();                                                 /* Initialize BSP functions                             */
  CPU_Init();

  Mem_Init();                                                 /* Initialize Memory Management Module                  */

#if OS_CFG_STAT_TASK_EN > 0u
  OSStatTaskCPUUsageInit(&err);                               /* Compute CPU capacity with no task running            */
#endif

  CPU_IntDisMeasMaxCurReset();

  AppTaskCreate();                                            /* Create Application Tasks                             */

  AppObjCreate();                                             /* Create Application Objects                           */


  while (DEF_TRUE)
  {

  	HAL_GPIO_TogglePin(LED0_GPIO_Port,LED0_Pin);
		HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_Port,LED1_Pin, GPIO_PIN_SET);
		OSTimeDlyHMSM(0, 0, 0, 500,
                  OS_OPT_TIME_HMSM_STRICT,
                  &err);

    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

static  void  send_msg (void *p_arg)
{
  OS_ERR      err;

  (void)p_arg;

  BSP_Init();                                                 /* Initialize BSP functions                             */
  CPU_Init();

  Mem_Init();                                                 /* Initialize Memory Management Module                  */

#if OS_CFG_STAT_TASK_EN > 0u
  OSStatTaskCPUUsageInit(&err);                               /* Compute CPU capacity with no task running            */
#endif

  CPU_IntDisMeasMaxCurReset();

  AppTaskCreate();                                            /* Create Application Tasks                             */

  AppObjCreate();                                             /* Create Application Objects                           */


  while (DEF_TRUE)
  {

    printf("hello world \r\n");
		OSTimeDlyHMSM(0, 0, 0, 500,
                  OS_OPT_TIME_HMSM_STRICT,
                  &err);

    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}


static  void  AppTaskCreate (void)
{
  
}



static  void  AppObjCreate (void)
{
	
}
/* USER CODE END 4 */

/**
  * @brief  This function is executed in case of error occurrence.
  * @retval None
  */
void Error_Handler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */
  /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */

  /* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}

#ifdef  USE_FULL_ASSERT
/**
  * @brief  Reports the name of the source file and the source line number
  *         where the assert_param error has occurred.
  * @param  file: pointer to the source file name
  * @param  line: assert_param error line source number
  * @retval None
  */
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{ 
  /* USER CODE BEGIN 6 */
  /* User can add his own implementation to report the file name and line number,
     tex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
  /* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT */

/************************ (C) COPYRIGHT STMicroelectronics *****END OF FILE****/

（七）lib_ cfg.h

这个头文件中有一个宏定义：

#define  LIB_MEM_CFG_HEAP_SIZE          5u * 1024u     /* Configure heap memory size         [see Note #2a].           */

六、编译运行

运行结果如下所示：

参考文献：STM32F103C8T6移植uC/OS-III基于HAL库超完整详细过程_ostimedlyhmsm(0,0,0,800);-CSDN博客