總覽
本文基於STM32F103C8T6，詳細講述華為LiteOS的移植過程。開發工具是MDK5。LiteOS官方已經適配過cortex M系列內核的單片機，因此移植過程非常簡單。
LiteOS有兩種移植方案：OS接管中斷和非接管中斷方式。接管中斷的方式，是由LiteOS創建很管理中斷，需要修改stm32啟動文件，移植比較復雜。STM32的中斷管理做的很好，用不着由LiteOS管理中斷，所以我們下邊的移植方案，都是非接管中斷的方式的。中斷的使用，跟在裸機工程時是一樣的。
在target_config.h 中將 LOSCFG_PLATFORM_HWI 宏定義為 NO，即為不接管中斷方式。該值默認為NO 。
移植的主要步驟如下：
1、添加內核文件
2、配置頭文件
3、移除systick和pendsv中斷
4、修改target_config.h
5、重定向printf函數（一般在裸機工程中就會實現）
說明：內核運行過程中會通過串口打印一些錯誤信息。如果日志功能開啟、而又沒有重定向printf函數的話，則會導致日志打印出錯，程序異常卡死。之前我就是沒有重定向printf函數，結果出了莫名其妙的問題，程序異常卡死在創建任務的地方。
下邊我們通過新建一個裸機工程，一步步講解如何進行移植。以下是詳細過程。
一、創建裸機工程
我們這次使用的是一個STM32F103C8T6的最小系統板，板載有三個LED、一個串口。LED連接引腳為（PB5\PB6\PB7），低電平點亮；串口為USART1(PA9，PA10)，采用DMA+空閑中斷的方式接收數據。我們利用STM32CubeMX來生成裸機工程（STM32CubeMX的使用本文不詳細描述），設置如下：
1、引腳配置
-
配置PB5\PB6\PB7為推挽輸出方式；
-
配置PA9\PA10為USART1復用功能；
-
配置PA13為SWDIO功能，PA14為SWCLK功能（下載及調試）
-
使能串行調試功能
2、時鍾配置
3、串口配置
4、生成代碼
勾選生成對應外設驅動的‘.c/.h’文件，生成代碼。
打開工程，加入LED開關狀態的宏定義和串口空閑中斷接收的代碼，具體如下（當然，如果你不使用DMA+空閑中斷的方式，也可以不進行下邊2中的修改，但是一定要重定向printf函數）：
1、在main.h中加入LED宏定義代碼。
#define LED1_ON() HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, LED1_Pin, GPIO_PIN_RESET)
#define LED1_OFF() HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, LED1_Pin, GPIO_PIN_SET)
#define LED2_ON() HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, LED2_Pin, GPIO_PIN_RESET)
#define LED2_OFF() HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, LED2_Pin, GPIO_PIN_SET)
#define LED3_ON() HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, LED3_Pin, GPIO_PIN_RESET)
#define LED3_OFF() HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, LED3_Pin, GPIO_PIN_SET)2、實現串口空閑中斷接收
在usart.h中加入如下代碼：
#define UART1_BUFF_SIZE 256 //串口接收緩存區長度
typedef struct
{
uint8_t RxFlag; //空閑接收標記
uint16_t RxLen; //接收長度
uint8_t *RxBuff; //DMA接收緩存
}USART_RECEIVETYPE;
extern USART_RECEIVETYPE Uart1Rx;
void USART1_ReceiveIDLE(void);
void UART_SendData(USART_TypeDef * Uart,uint8_t *buff,uint16_t size);
在usart.c中加入如下代碼
static uint8_t Uar1tRxBuff[UART1_BUFF_SIZE+1]; //定義串口接收buffer
USART_RECEIVETYPE Uart1Rx = {
.RxBuff = Uar1tRxBuff,
};
void USART1_ReceiveIDLE(void)
{
uint32_t temp;
if((__HAL_UART_GET_FLAG(&huart1,UART_FLAG_IDLE) != RESET))
{
__HAL_UART_CLEAR_FLAG(&huart1,UART_FLAG_IDLE);
temp = huart1.Instance->SR;
temp = huart1.Instance->DR;
HAL_UART_DMAStop(&huart1);
temp = huart1.hdmarx->Instance->CNDTR;
Uart1Rx.RxLen = UART1_BUFF_SIZE - temp;
Uart1Rx.RxFlag=1;
Uart1Rx.RxBuff[Uart1Rx.RxLen] = 0;
HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,Uart1Rx.RxBuff,UART1_BUFF_SIZE);
}
}
void UART_SendByte(USART_TypeDef * Uart,uint8_t data)
{
Uart->DR = data;
while((Uart->SR&UART_FLAG_TXE)==0);
while((Uart->SR&UART_FLAG_TC)==0);
}
void UART_SendData(USART_TypeDef * Uart,uint8_t *buff,uint16_t size)
{
while(size--)
{
Uart->DR = *(buff++);
while((Uart->SR&UART_FLAG_TXE)==0);
}
while((Uart->SR&UART_FLAG_TC)==0);
}
///重定向c庫函數printf到USART1
int fputc(int ch, FILE *f)
{
/* 發送一個字節數據到USART1 */
UART_SendByte(USART1, (uint8_t) ch);
return (ch);
}
///重定向c庫函數scanf到USART1
int fgetc(FILE *f)
{
/* 等待串口1輸入數據 */
while((USART1->SR&UART_FLAG_RXNE)==0);
return (int)USART1->DR&0xff;
}修改void MX_USART1_UART_Init(void)，在最后加入以下代碼：
//add for DMA.Idle interrupt
__HAL_UART_CLEAR_FLAG(&huart1,UART_FLAG_IDLE);
__HAL_UART_CLEAR_FLAG(&huart1,UART_FLAG_TC);
HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, Uart1Rx.RxBuff, UART1_BUFF_SIZE); //開啟DMA接收
__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_IDLE); //使能空閑中斷在stm32f1xx_it.c中聲明USART1_ReceiveIDLE，並在串口中斷中調用該函數：
void USART1_ReceiveIDLE(void);
void USART1_IRQHandler(void)
{
/* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 0 */
USART1_ReceiveIDLE();
/* USER CODE END USART1_IRQn 0 */
HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
/* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 1 */
/* USER CODE END USART1_IRQn 1 */
}3、在main.c的main中添加代碼驗證裸機工程
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
LED1_ON();
LED2_ON();
LED3_ON();
HAL_Delay(300);
LED1_OFF();
LED2_OFF();
LED3_OFF();
HAL_Delay(300);
printf("This is the uart test!\r\n");
if(Uart1Rx.RxFlag){
Uart1Rx.RxFlag = 0;
UART_SendData(USART1,Uart1Rx.RxBuff,Uart1Rx.RxLen);
}
}編譯下載代碼，程序正常運行，LED閃爍，同時打印字符串。
經過上述操作，我們已經完成了裸機工程的准備工作。
二、內核移植
1、下載LiteOS
LiteOS 開源代碼路徑：https://github.com/LiteOS/LiteOS
注：LiteOS 最新特性都存放在 develop 分支中，建議取該分支代碼進行學習。本文的代碼即為 develop分支代碼。
點擊鏈接進入LiteOS代碼倉庫首頁，切換至develop分支，點擊右側“Clone or download”按鈕，選擇Download ZIP，下載代碼，如下圖所示：
LiteOS內核代碼目錄結構如下圖所示：
2、拷貝內核代碼
在工程目錄下新建LiteOS文件夾(文件夾名稱個人自定義)，從上一步下載的LiteOS內核源碼中，將arch、kernel、targets\STM32F103VET6_NB_GCC\OS_CONFIG 拷貝至LiteOS文件夾內，如下圖所示：
arch 中是CPU架構相關的代碼；kernel是LiteOS內核代碼；OS_CONFIG中是配置內核功能的頭文件，可用於裁剪內核功能，我們從官方提供的例程中拷貝過來（可從target文件夾給出的例子中任意拷貝一個）。
3、向MDK工程添加內核文件
打開MDK工程，打開Mange Project Items。
-
添加arch分組
在Groups添加 LiteOS/Arch分組，添加以下文件：
arch\arm\arm-m\src 目錄下的全部文件：
los_hw.c
los_hw_tick.c
los_hwi.c
arch\arm\arm-m\cortex-m3\keil 目錄下的：
los_dispatch_keil.S如下圖所示：
注：點擊AddFiles時，MDK默認添加.c類型的文件。los_dispatch_keil.S是匯編文件，因此在添加時，需要將文件類型選擇為All files。
-
添加kernel分組
在Groups添加 LiteOS/kernel分組，添加以下文件：
kernel\base\core 下面全部 .c 文件
kernel\base\ipc 下面全部 .c 文件
kernel\base\mem\bestfit_little 下面全部 .c 文件
kernel\base\mem\common 下面全部 .c 文件
kernel\base\mem\membox 下面全部 .c 文件
kernel\base\misc 下面全部 .c 文件
kernel\base\om 下面全部 .c 文件
kernel\extended\tickless 下面全部 .c 文件 （如不使用tickless，可不添加）
kernel 下面的 los_init.c
說明：liteos提供三套動態內存算法，位於kernel/base/mem目錄下，分別為bestfit、bestfit_little、tlsf，我們本次移植的是bestfit_little.可根據需求移植其他的算法。kernel\base\mem\membox目錄下是 LiteOS 提供的靜態內存算法，與動態內存算法不沖突。
4、配置頭文件
如下圖所示，依次點擊1、2、3，打開頭文件配置窗口：
頭文件配置如下圖所示：
需要添加的頭文件路徑為：
arch\arm\arm-m\include
kernel\include
kernel\base\include
kernel\extended\include
OS_CONFIG5、移除Systick和pendsv中斷
打開stm32f1xx_it.c，找到 SysTick_Handler 和 PendSV_Handler
將這兩個中斷處理函數屏蔽掉。否則會出現如下編譯錯誤。
說明：liteos內核使用到了systick和pendsv這兩個中斷，並在內核代碼中有對應實現
6、修改target_config.h
OS_CONFIG/target_config.h 文件，該文件主要用於配置MCU驅動頭文件、RAM大小、內核功能等，需要根據自己的環境進行修改。
我們主要需要修改以下兩處：
-
MCU驅動頭文件
根據使用的MCU，包含對應的頭文件。
-
SRAM大小
根據使用的MCU芯片SRAM大小進行修改。
這里我們使用的是STM32F103C8T6，其SRAM為20KB。
-
不接管中斷
設置LOSCFG_PLATFORM_HWI 宏定義為 NO（該值默認為NO，一般無需修改，出於謹慎，移植過來還是要檢查下）
target_config.h 文件還有很多其他宏定義，主要是配置內核的功能。比如是否使用隊列、軟件定時器、是否使用時間片、信號量等。
經過以上的操作，LiteOS的移植就完成了。點擊編譯。
7、創建一個任務
經過前面的操作，移植工作就完成了，這里我們可以創建一個任務，使用LiteOS。在下邊的例子中，我們創建了兩個任務，一個任務按照2S的周期點亮LED1，另外一個任務按照400毫秒的周期點亮LED2。以下是代碼實現：
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "dma.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"
/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "los_sys.h"
#include "los_task.ph"
#include "los_memory.ph"
/* USER CODE END Includes */
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */
/* USER CODE END PFP */
/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */
static void Led1Task(void)
{
while(1) {
LED1_ON();
LOS_TaskDelay(1000);
LED1_OFF();
LOS_TaskDelay(1000);
}
}
static void Led2Task(void)
{
while(1) {
LED2_ON();
LOS_TaskDelay(200);
LED2_OFF();
LOS_TaskDelay(200);
}
}
UINT32 RX_Task_Handle;
UINT32 TX_Task_Handle;
static UINT32 AppTaskCreate(void)
{
UINT32 uwRet = LOS_OK;
TSK_INIT_PARAM_S task_init_param;
task_init_param.usTaskPrio = 4;
task_init_param.pcName = "RxTask";
task_init_param.pfnTaskEntry = (TSK_ENTRY_FUNC)Led1Task;
task_init_param.uwStackSize = 512;
uwRet = LOS_TaskCreate(&RX_Task_Handle, &task_init_param);
if (uwRet != LOS_OK)
{
printf("Led1Task create failed,%X\n",uwRet);
return uwRet;
}
task_init_param.usTaskPrio = 4;
task_init_param.pcName = "TxTask";
task_init_param.pfnTaskEntry = (TSK_ENTRY_FUNC)Led2Task;
task_init_param.uwStackSize = 512;
uwRet = LOS_TaskCreate(&TX_Task_Handle, &task_init_param);
if (uwRet != LOS_OK)
{
printf("Led2Task create failed,%X\n",uwRet);
return uwRet;
}
return LOS_OK;
}
/* USER CODE END 0 */
/**
* @brief The application entry point.
* @retval int
*/
int main(void)
{
/* USER CODE BEGIN 1 */
UINT32 uwRet = LOS_OK;
/* 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 */
/* USER CODE END SysInit */
/* Initialize all configured peripherals */
MX_GPIO_Init();
MX_DMA_Init();
MX_USART1_UART_Init();
/* USER CODE BEGIN 2 */
LOS_KernelInit();
uwRet = AppTaskCreate();
if(uwRet != LOS_OK) {
printf("LOS Creat task failed\r\n");
//return LOS_NOK;
}
LOS_Start();
/* USER CODE END 2 */
/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
//code below are used to verify the hardware.
LED1_ON();
LED2_ON();
LED3_ON();
HAL_Delay(300);
LED1_OFF();
LED2_OFF();
LED3_OFF();
HAL_Delay(300);
printf("This is the uart test!\r\n");
}
/* USER CODE END 3 */
}
/**
* @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_HSI;
RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSI_DIV2;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL16;
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 BEGIN 4 */
/* 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 */附件為移植好的工程代碼。
（代碼中有串口空閑中斷+DMA的樣例代碼，可參考。利用串口空閑中斷，可以很好的實現數據分幀）
作者：llb90
往期文章精選
javascript基礎修煉(13)——記一道有趣的JS腦洞練習題