FreeRTOS操作系统怎么配置

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。

1. FreeRTOSConfig.h 文件

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。

2. "INCLUDE_" 开始的宏

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。

3."config"开始的宏

"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 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，请关注行业资讯频道。