• 给STM32装点中国风——华为LiteOS移植


      我都二手程序员好几个礼拜了!想给我的STM32来点“中国风”,装个华为LiteOS操作系统。

     
      在此之前,我也试过STM32CubeMX自带的FreeRTOS操作系统,不知是何缘故,用F103c8t6芯片时,FreeRTOS里的一个断言过不去。出师不利,决定换LiteOS试试,尽管移植LiteOS有些麻烦,不如STM32CubeMX生成的方便,但是,移植成功后,编译没有问题、运行也没有问题,这让我这个初学者增添了不少信心。

     
      FreeRTOS与LiteOS孰优孰劣,我真的不知道,不过,我知道我喜欢CubeMX,Keil也算凑活,所以,想用大白话说说,如何给STM32CubeMX创建的MDK-ARM工程移植LiteOS。如果,你也想用华为LiteOS操作系统,可以继续往下看,若是内行高手,“要是你拿正眼多看我一眼,那你就输了”。

     

    一、 准备一个STM32CubeMX工程

      没什么特殊要求,注意以下两点:一、SYS 时钟源不要用SysTick。二、项目管理中Toolchain选择MDK-ARM。

     

    二、 LiteOS源码去那里找

      上面给的链接不是最新发行版,新版本增加了些芯片架构的支持,暂时还不会用。先来个打了标签LiteOSV200R001C50B038的版本。下图中红框标注的4个目录是我们需要的。

     

    三、 把LiteOS源码拷贝到咱的Keil工程目录下

      LiteOS源码下载好了吧?我们开始给Keil工程添加LiteOS源码。

    1. 先在Keil工程根目录下,建一个目录LiteOS,用来放置LiteOS的源码,(其实目录名叫什么不重要,看你高兴)。

    2. 在新建的LiteOS目录下,再整4个子目录,分别叫它们KernelArchCMSISConfig。看看它们的名字,想必您已经猜到了,我想在里面放些什么了,对喽,就是图1中那4个目录所对应的内容。

    3. 怎么复制源码呢?是不是这个姿势...

      不必这样,按照下面的图片复制就好。

    • 首先,Kernel目录

        把LiteOS源码中kernel目录下的内容全部复制到工程里的 .\LiteOS\Kernel目录下,然后再把.\LiteOS\Kernel\base\mem目录下的两个子目录bestfittlsf删除。

    • 接下来是Arch目录

      从LiteOS源码arch\arm\arm-m中复制两个目录srcinclude到工程.\LiteOS\Arch目录下。

      然后,根据你的STM32芯片的具体架构(cortex-m3或cortex-m4 ??),选择复制arch\arm\arm-m\contex-m?\keil\los_dispatch_keil.S到工程.\LiteOS\Arch目录下。下图,我的芯片是Cortex-m3的。

      复制好以后,Arch目录长这样。

    • 现在是,CMSIS目录

      这个目录下是与操作系统供应商无关的抽象层,复制LiteOS源码osdepends\liteos\cmsis目录中的文件到工程目录.\LiteOS\CMSIS目录下。

    • 最后,复制Config目录

    ​  这个目录下应放置和你芯片相匹配的配置文件,咱们先去LiteOS源码的targets目录下找一个合适的,然后把它里面OS_Config目录下的头文件(.h 文件),复制到工程的.\LiteOS\Config目录下。

      复制好以后,我的Config目录是这个样子的。

     

    四、 在Keil工程中添加分组(Groups)

    在Keil的IDE环境中,分别添加以下4个分组:

    • LiteOS/Kernel
    • LiteOS/Arch
    • LiteOS/CMSIS
    • LiteOS/Config

    在LiteOS/Kernel分组下,我们添加上面复制在..\LiteOS\Kernel目录下(包含子目录下)的所有.c的源文件。

    在LiteOS/Arch分组下,添加..\LiteOS\Arch目录下(包含子目录下)所有.c的源文件,还不够,还有那个名为los_dispatch_keil.S的汇编源文件也得添加。

    在LiteOS/CMSIS分组下,添加..\LiteOS\CMSIS目录下的cmsis_liteos.c

    在LiteOS/Config分组下,添加..LiteOS\Config目录下的所有.h的头文件,其实,这个分组不建,程序照样能跑,但是,为了以后修改参数方便,我们还是先安排上吧。

     

    五、 给Keil工程添加头文件引用路径

      添加内容如下:

    ../LiteOS/Arch/include
    
    ../LiteOS/Kernel/include
    
    ../LiteOS/Kernel/base/include
    
    ../LiteOS/Kernel/extended/include
    
    ../LiteOS/Config
    
    ../LiteOS/CMSIS
    

     

    六、 注释掉STM32生成的两个中断处理函数(PendSV_Handler、SysTick_Handler)

      它们俩藏在一个叫stm32f?xx_it.c的文件中, 注释掉就好。

     

    七、 修改配置

      记得前面创建的Keil工程分组LiteOS/Config分组吗?配置参数就藏在这儿。

      分组中有个叫target_config.c文件,你可以根据使用的芯片,在这修改一下#define BOARD_SRAM_SIZE_KB 40参数,据说,该值应该比芯片实际的SRAM略小。

      其它的参数,在实际开发过程中,慢慢研究调整吧。我读书少,更多的内容也搞不清楚。

      到这里,LiteOS的移植工作算是差不多了,接下来,点一盏灯,验证一下"来时的路"。

     

    八、 一灯大师,发功了

    1. 在main.c 引入头文件

      #include "cmsis_os.h"

    2. 在main.c 申明俩个变量

      /* Private variables ---------------------------------------------------------*/
      
      /* USER CODE BEGIN PV */
      osThreadId_t default_taskHandle;
      const osThreadAttr_t default_task_attributes = {
      	.name = "default_task",
      	.stack_size = 512 * 4,
      	.priority = (osPriority_t) osPriorityNormal,
      };
      /* USER CODE END PV */
      
    3. 在main.c 申明两个函数

      /* USER CODE BEGIN PFP */
      /* LITEOS BEGIN PFP */
      void StartDefaultTask(void *argument);
      void LiteOS_Init(void);
      /* LITEOS END PFP */
      /* USER CODE END PFP */
      
      
    4. 在main.c中,实现上面的函数

      /* Private user code ---------------------------------------------------------*/
      /* USER CODE BEGIN 0 */
      void LiteOS_Init(void)
      {
          osKernelInitialize();	
          default_taskHandle = osThreadNew(StartDefaultTask, NULL, &default_task_attributes);	
      }
      
      void StartDefaultTask(void *argument)
      {
          while(1)
          {		
       	   /*  一灯大师,请试试在这里点一盏灯。  */
       	   HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_13);
       	   osDelay(200);
          }
      }
      /* USER CODE END 0 */
      
    5. 在main.c中, int main(void)函数体里调用

         /* USER CODE BEGIN 2 */
      	   LiteOS_Init();	
      	   osKernelStart(); //注意,这东西要在main的while之前
      	
           /* USER CODE END 2 */
           /* Infinite loop */
           /* USER CODE BEGIN WHILE */
           while (1)
           {
             /* USER CODE END WHILE */
         
             /* USER CODE BEGIN 3 */
           }
           /* USER CODE END 3 */
      

      灯亮了吗?祝您成功!

     

    九、 手搓 LiteOS移植工具

      写到这儿,不知道我讲清除了没有。还不行的话,我准备了一个手搓移植工具,要不您也试试。

      我把它放这儿了,Python实现,有源码,改改给Makefile工程移植应该也行。它长下面这副德行:

    • LiteOS移植完成后,如果再次点击STM32CubeMX中的GENERATE CODE按钮,会把工具注释掉的两个中断处理函数恢复出来,这时需要您手工注释掉它们。PendSV_HandlerSysTick_Handler 他们在..\Core\Src\stm32f?xx_it.c文件中。或者,也可以再次点击工具中的开始移植按钮,也能注释掉它们。

    • 根据实际情况设置LiteOS的BOARD_SRAM_SIZE_KB参数, 这个值应略小于芯片的SRAM,LiteOS配置文件位于LiteOS\Config分组下的target_config.h文件中,约在283行处 #define BOARD_SRAM_SIZE_KB 40。 本工具定义了一些芯片的SRAM设置尺寸,由于个人能力问题,它们既不全面,也不准确。(工具中关于芯片配置定义,见stm32.py中的枚举类class STM32

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