七、基于FreeRTOS&STM32移植MQTT

1、移植环境

(1)Keil MDK: V5.38.0.0

(2)STM32CubeMX: V6.8.1

(3)MCU: STM32F407ZGT6

(4)已移植好FreeRTOS和调试好串口的项目。

• FreeRTOS移植参考博客：示例1：FreeRTOS移植详解_基于HAL库工程_hal库移植rtos-CSDN博客
• mqttclient源码：https://github.com/jiejieTop/mqttclient

2、移植程序4步骤

• 合并源码
• 解决编译错误
• 解决链接错误
• 调试

3、合并源码_添加MQTTClient源码

(1)在基础工程中创建MQTTClient文件夹，用于存放MQTTClient代码。如下图所示：

(2)将mqttcline源码所有文件拷贝到刚创建的MQTTClient中。如下图所示：

• 可以参照示例程序，逐步拷贝用到的代码
• 也可以全部拷贝，再逐步删除没用到的代码

(3)MQTTClient\platform文件下只保留FreeRTOS文件夹，其余均删除。如下图所示：

(4)删除下图所示文件

(5)删除后，如下图所示：

(4)删除下列文件夹，删除后如下图所示：

• MQTTClient\cmake
• MQTTClient\docs          // 文档
• MQTTClient\example   // 示例程序
• MQTTClient\png           // 图片

(5)common目录下删除如下文件和文件夹

4、MQTTClient代码添加进Keil工程

(1)KeilMDK打开工程，新建如下分组，如下图所示：
（config不用新建分组，该文件夹下只有头文件）

• common
• mqtt
• mqttclient
• network
• platform

(3)将 “MQTTClient\common”目录下的.c文件添加到 common 分组。(包括子文件夹下的.c文件)

(4)将 “MQTTClient\mqtt”目录下的.c文件添加到 mqtt 分组。

(5)将 “MQTTClient\mqttclient”目录下的.c文件添加到 mqttclient 分组。

(6)将 “MQTTClient\network”目录下的.c文件添加到 network分组。

• 子文件夹 mbedtls 下的文件暂不添加，tls是安全传输相关的程序

(7)将 “MQTTClient\platform”目录下的.c文件添加到 platform 分组。(包括子文件夹下的.c文件)

5、添加头文件路径

• E:\Gitee\mqtt-freertos-csdn\MQTT_FreeRTOS_Start\MQTTClient\common
• E:\Gitee\mqtt-freertos-csdn\MQTT_FreeRTOS_Start\MQTTClient\common\log
• E:\Gitee\mqtt-freertos-csdn\MQTT_FreeRTOS_Start\MQTTClient\config
• E:\Gitee\mqtt-freertos-csdn\MQTT_FreeRTOS_Start\MQTTClient\mqtt
• E:\Gitee\mqtt-freertos-csdn\MQTT_FreeRTOS_Start\MQTTClient\mqttclient
• E:\Gitee\mqtt-freertos-csdn\MQTT_FreeRTOS_Start\MQTTClient\network
• E:\Gitee\mqtt-freertos-csdn\MQTT_FreeRTOS_Start\MQTTClient\platform\FreeRTOS

6、编译错误解决

6.1、找不到头文件pthread.h

(1)报错内容：

• ..\MQTTClient\common\log\salof_defconfig.h(105): error:  #5: cannot open source input file "pthread.h": No such file or directory
• 这样的条件编译通常用于跨平台编程，以便在不同的操作系统或硬件上定制特定的代码。

(2)阅读源码发现，错误原因是配置默认的操作系统是Linux，修改为FreeRTOS，如下图所示：

6.2、找不到头文件nettype_tls.h

(1)报错内容

• ..\MQTTClient\network\nettype_tls.h(28): error:  #5: cannot open source input file "mbedtls/config.h": No such file or directory

(2)tls 的文件是安全传输相关的,修改为不包含这个头文件。

• 这些文件的包含和宏 MQTT_NETWORK_TYPE_NO_TLS 相关
• #define MQTT_NETWORK_TYPE_NO_TLS 1  // 定义该宏取消包含这些代码

6.3、找不到头文件lwip/opt.h

(1)报错内容

• ..\MQTTClient\platform\FreeRTOS\platform_net_socket.h(14): error:  #5: cannot open source input file "lwip/opt.h": No such file or directory
• 在编译nettype.c文件时，包含了头文件 lwip/opt.h ，却找不到

(2)这里是使用ESP模块AT指令联网，用不到lwip。

• 移植的工程中也找不到头文件 lwip/opt.h
• 这里先注释掉

6.4、函数返回值类型不匹配

(1)报错内容

• ..\MQTTClient\common\log\arch\freertos\arch.c(39): error:  #120: return value type does not match the function type
• xSemaphoreCreateMutex(); 该函数在FreeRTOS中，它用于创建一个互斥锁。

(2) 解决方法1：修改函数返回值使其匹配

• 检查代码后发现是FreeRTOS没有配置启用互斥量功能
• 添加如何宏定义

  #define configUSE_MUTEXES	        1
  

(3)解决方法2：注释该部分代码

• 检查代码后发现该部分代码是属于调式打印log信息的；
• 可通过修改宏定义注释该部分代码。

6.5、重定义变量类型未定义

(1)报错内容

• ..\MQTTClient\platform\FreeRTOS\platform_net_socket.h(33): error:  #20: identifier "socklen_t" is undefined

(2)解决

• socklen_t变量类型再其他文件中也没有定义，这里自己添加
• socklen_t 是表示长度的，这里就先定义为 unsigned int 类型
• 该函数是平台相关的函数，后续也需要自己写，自己用AT指令实现

6.6、语法错误

(1)报错内容

• ..\MQTTClient\platform\FreeRTOS\platform_timer.c(15): error:  #18: expected a ")"
• 编译器期望再15行得到一个 ")"

(2)问题分析

• 检查 configTICK_RATE_HZ

  #define configTICK_RATE_HZ			( ( TickType_t ) 1000 )
  

• 检查 TickType_t 

  • 该重定义类型未定义

• 先不使用该类型

  #define configTICK_RATE_HZ			1000  //( ( TickType_t ) 1000 )  // zjd add
  

6.7、平台相关函数报错

(1)报错内容

• ..\MQTTClient\platform\FreeRTOS\platform_net_socket.c(58): error:  #70: incomplete type is not allowed

(2)先注释掉该部分内容，函数名保留。

7、总结

        移植代码的错误一般分为编译错误和链接错误。

        直至移植的代码无错误后开始写代码。