給STM32裝點中國風——華為LiteOS移植

2023-11-05 18:00:55

  我都二手程式設計師好幾個禮拜了!想給我的STM32來點「中國風」,裝個華為LiteOS作業系統。

 
  在此之前,我也試過STM32CubeMX自帶的FreeRTOS作業系統,不知是何緣故,用F103c8t6晶片時,FreeRTOS裡的一個斷言過不去。出師不利,決定換LiteOS試試,儘管移植LiteOS有些麻煩,不如STM32CubeMX生成的方便,但是,移植成功後,編譯沒有問題、執行也沒有問題,這讓我這個初學者增添了不少信心。

 
  FreeRTOS與LiteOS孰優孰劣,我真的不知道,不過,我知道我喜歡CubeMX,Keil也算湊活,所以,想用大白話說說,如何給STM32CubeMX建立的MDK-ARM工程移植LiteOS。如果,你也想用華為LiteOS作業系統,可以繼續往下看,若是內行高手,「要是你拿正眼多看我一眼,那你就輸了」。

 

一、 準備一個STM32CubeMX工程

  沒什麼特殊要求,注意以下兩點:一、SYS 時鐘源不要用SysTick。二、專案管理中Toolchain選擇MDK-ARM。

 

二、 LiteOS原始碼去那裡找

  上面給的連結不是最新發行版,新版本增加了些晶片架構的支援,暫時還不會用。先來個打了標籤LiteOSV200R001C50B038的版本。下圖中紅框標註的4個目錄是我們需要的。

 

三、 把LiteOS原始碼拷貝到咱的Keil工程目錄下

  LiteOS原始碼下載好了吧?我們開始給Keil工程新增LiteOS原始碼。

  1. 先在Keil工程根目錄下,建一個目錄LiteOS,用來放置LiteOS的原始碼,(其實目錄名叫什麼不重要,看你高興)。

  2. 在新建的LiteOS目錄下,再整4個子目錄,分別叫它們KernelArchCMSISConfig。看看它們的名字,想必您已經猜到了,我想在裡面放些什麼了,對嘍,就是圖1中那4個目錄所對應的內容。

  3. 怎麼複製原始碼呢?是不是這個姿勢...

  不必這樣,按照下面的圖片複製就好。

  • 首先,Kernel目錄

      把LiteOS原始碼中kernel目錄下的內容全部複製到工程裡的 .\LiteOS\Kernel目錄下,然後再把.\LiteOS\Kernel\base\mem目錄下的兩個子目錄bestfittlsf刪除。

  • 接下來是Arch目錄

  從LiteOS原始碼arch\arm\arm-m中複製兩個目錄srcinclude到工程.\LiteOS\Arch目錄下。

  然後,根據你的STM32晶片的具體架構(cortex-m3或cortex-m4 ??),選擇複製arch\arm\arm-m\contex-m?\keil\los_dispatch_keil.S到工程.\LiteOS\Arch目錄下。下圖,我的晶片是Cortex-m3的。

  複製好以後,Arch目錄長這樣。

  • 現在是,CMSIS目錄

  這個目錄下是與作業系統供應商無關的抽象層,複製LiteOS原始碼osdepends\liteos\cmsis目錄中的檔案到工程目錄.\LiteOS\CMSIS目錄下。

  • 最後,複製Config目錄

​  這個目錄下應放置和你晶片相匹配的組態檔,咱們先去LiteOS原始碼的targets目錄下找一個合適的,然後把它裡面OS_Config目錄下的標頭檔案(.h 檔案),複製到工程的.\LiteOS\Config目錄下。

  複製好以後,我的Config目錄是這個樣子的。

 

四、 在Keil工程中新增分組(Groups)

在Keil的IDE環境中,分別新增以下4個分組:

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

在LiteOS/Kernel分組下,我們新增上面複製在..\LiteOS\Kernel目錄下(包含子目錄下)的所有.c的原始檔。

在LiteOS/Arch分組下,新增..\LiteOS\Arch目錄下(包含子目錄下)所有.c的原始檔,還不夠,還有那個名為los_dispatch_keil.S的組合原始檔也得新增。

在LiteOS/CMSIS分組下,新增..\LiteOS\CMSIS目錄下的cmsis_liteos.c

在LiteOS/Config分組下,新增..LiteOS\Config目錄下的所有.h的標頭檔案,其實,這個分組不建,程式照樣能跑,但是,為了以後修改引數方便,我們還是先安排上吧。

 

五、 給Keil工程新增標頭檔案參照路徑

  新增內容如下:

../LiteOS/Arch/include

../LiteOS/Kernel/include

../LiteOS/Kernel/base/include

../LiteOS/Kernel/extended/include

../LiteOS/Config

../LiteOS/CMSIS

 

六、 註釋掉STM32生成的兩個中斷處理常式(PendSV_Handler、SysTick_Handler)

  它們倆藏在一個叫stm32f?xx_it.c的檔案中, 註釋掉就好。

 

七、 修改設定

  記得前面建立的Keil工程分組LiteOS/Config分組嗎?設定引數就藏在這兒。

  分組中有個叫target_config.c檔案,你可以根據使用的晶片,在這修改一下#define BOARD_SRAM_SIZE_KB 40引數,據說,該值應該比晶片實際的SRAM略小。

  其它的引數,在實際開發過程中,慢慢研究調整吧。我讀書少,更多的內容也搞不清楚。

  到這裡,LiteOS的移植工作算是差不多了,接下來,點一盞燈,驗證一下"來時的路"。

 

八、 一燈大師,發功了

  1. 在main.c 引入標頭檔案

    #include "cmsis_os.h"

  2. 在main.c 申明倆個變數

    /* 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 申明兩個函數

    /* 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,實現上面的函數

    /* 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)
        {		
     	   /*  一燈大師,請試試在這裡點一盞燈。  */
     	   HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_13);
     	   osDelay(200);
        }
    }
    /* USER CODE END 0 */
    
  5. 在main.c中, int main(void)函數體裡呼叫

       /* USER CODE BEGIN 2 */
    	   LiteOS_Init();	
    	   osKernelStart(); //注意,這東西要在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 */
    

    燈亮了嗎?祝您成功!

 

九、 手搓 LiteOS移植工具

  寫到這兒,不知道我講清除了沒有。還不行的話,我準備了一個手搓移植工具,要不您也試試。

  我把它放這兒了,Python實現,有原始碼,改改給Makefile工程移植應該也行。它長下面這副德行:

  • LiteOS移植完成後,如果再次點選STM32CubeMX中的GENERATE CODE按鈕,會把工具註釋掉的兩個中斷處理常式恢復出來,這時需要您手工註釋掉它們。PendSV_HandlerSysTick_Handler 他們在..\Core\Src\stm32f?xx_it.c檔案中。或者,也可以再次點選工具中的開始移植按鈕,也能註釋掉它們。

  • 根據實際情況設定LiteOS的BOARD_SRAM_SIZE_KB引數, 這個值應略小於晶片的SRAM,LiteOS組態檔位於LiteOS\Config分組下的target_config.h檔案中,約在283行處 #define BOARD_SRAM_SIZE_KB 40。 本工具定義了一些晶片的SRAM設定尺寸,由於個人能力問題,它們既不全面,也不準確。(工具中關於晶片設定定義,見stm32.py中的列舉類class STM32