STM32學習---移植UC0S以及使用RTC輸出時間日期
一、通過CUBEMX基於HAL庫移植uC/OS-III
1、使用cubemx創建工程
配置RCC
配置SYS
配置USART1，要通過串口輸出內容
再PC13輸出
設置生成代碼
創建代碼
2、移植ucos系統
可以到官網下載代碼http://micrium.com/downloadcenter/注意選擇對應的版本
也可通過這個百度雲地址下載鏈接：https://pan.baidu.com/s/1Btj7foEXdXjjJWoZQsN-OQ
提取碼：mleh
1.在生成的keil工程文件夾f103c8_uCOSIII_1_test按照如圖所示添加六個新的組： bsp、uCOSIII_CPU、 uCOSIII_LIB、 uCOSIII_Ports、 uCOSIII_Source、 OS_cfg
2.添加文件到分組
1將下載的文件中的代碼依次復制到相應的組中去
1uCOSIII_CPU 組件， 點擊 Add Files…按鈕，將文件目錄跳轉至： UCOSIII/uC-CPU， 選擇 ALL files 文件類型，將其中的三個文件點擊 Add 添加， 然后再打開： ARM-Cortex-M3\RealView， 同樣選擇 ALL files 文件類型，將三個文件添加進 uCOSIII_CPU 組
2添加 uCOSIII_LIB 組件文件：選擇 uCOSIII_LIB 組，點擊 Add Files…按鈕， 將文件目錄跳轉至： UCOSIII/uCLIB
3選擇 ALL files 文件類型，將其中的九個文件添加進 uCOSIII_LIB 組；然后繼續打開： Ports/ARM-Cortex-M3/Realview， 添加 lib_mem_a.asm 文件
4選擇 uCOSIII_Ports 組，點擊 Add Files…按鈕， 將文件目錄調整至： UCOSIII/UcosIII/Ports/RAM-Cortex-M3/Generic/RealView。選擇 ALL files 文件類型， 將其中三個文件添加進 uCOSIII_Ports 組
5選擇uCOSIII_Sourc組，點擊Add Files…按鈕， 將文件目錄調整至： UCOSIII/UcosIII/Source。選擇 ALL files 文件類型， 將其中二十個文件添加進 uCOSIII_Sourc 組。
6選擇 OS_cfg 組，點擊 Add Files…按鈕， 將文件目錄調整至： Src/OS。選擇 ALLfiles 文件類型， 將圖中的八個文件添加進 uCOSIII_Sourc 組
最終添加完的結果如下圖所示
3. 添加頭文件路徑
4.修改啟動文件
5.修改添加 bsp.c和bsp.h，以及app.c和app.h中內容
// bsp.c
#include "includes.h"
#define DWT_CR *(CPU_REG32 *)0xE0001000
#define DWT_CYCCNT *(CPU_REG32 *)0xE0001004
#define DEM_CR *(CPU_REG32 *)0xE000EDFC
#define DBGMCU_CR *(CPU_REG32 *)0xE0042004
#define DEM_CR_TRCENA (1 << 24)
#define DWT_CR_CYCCNTENA (1 << 0)
CPU_INT32U BSP_CPU_ClkFreq (void)
{
return HAL_RCC_GetHCLKFreq();
}
void BSP_Tick_Init(void)
{
CPU_INT32U cpu_clk_freq;
CPU_INT32U cnts;
cpu_clk_freq = BSP_CPU_ClkFreq();
```
#if(OS_VERSION>=3000u)
cnts = cpu_clk_freq/(CPU_INT32U)OSCfg_TickRate_Hz;
#else
cnts = cpu_clk_freq/(CPU_INT32U)OS_TICKS_PER_SEC;
#endif
OS_CPU_SysTickInit(cnts);
```
}
void BSP_Init(void)
{
BSP_Tick_Init();
MX_GPIO_Init();
}
#if (CPU_CFG_TS_TMR_EN == DEF_ENABLED)
void CPU_TS_TmrInit (void)
{
CPU_INT32U cpu_clk_freq_hz;
```
DEM_CR |= (CPU_INT32U)DEM_CR_TRCENA; /* Enable Cortex-M3's DWT CYCCNT reg. */
DWT_CYCCNT = (CPU_INT32U)0u;
DWT_CR |= (CPU_INT32U)DWT_CR_CYCCNTENA;
cpu_clk_freq_hz = BSP_CPU_ClkFreq();
CPU_TS_TmrFreqSet(cpu_clk_freq_hz);
```
}
#endif
#if (CPU_CFG_TS_TMR_EN == DEF_ENABLED)
CPU_TS_TMR CPU_TS_TmrRd (void)
{
return ((CPU_TS_TMR)DWT_CYCCNT);
}
#endif
#if (CPU_CFG_TS_32_EN == DEF_ENABLED)
CPU_INT64U CPU_TS32_to_uSec (CPU_TS32 ts_cnts)
{
CPU_INT64U ts_us;
CPU_INT64U fclk_freq;
fclk_freq = BSP_CPU_ClkFreq();
ts_us = ts_cnts / (fclk_freq / DEF_TIME_NBR_uS_PER_SEC);
return (ts_us);
}
#endif
#if (CPU_CFG_TS_64_EN == DEF_ENABLED)
CPU_INT64U CPU_TS64_to_uSec (CPU_TS64 ts_cnts)
{
CPU_INT64U ts_us;
CPU_INT64U fclk_freq;
fclk_freq = BSP_CPU_ClkFreq();
ts_us = ts_cnts / (fclk_freq / DEF_TIME_NBR_uS_PER_SEC);
return (ts_us);
}
#endif
// bsp.h
#ifndef __BSP_H__
#define __BSP_H__
#include "stm32f1xx_hal.h"
void BSP_Init(void);
#endif
// app.c
#include <includes.h>
// app.h
#ifndef __APP_H__
#define __APP_H__
#include <includes.h>
#endif /* __APP_H__ */
6.將main.c代碼修改如下
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "gpio.h"
/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include <includes.h>
/* USER CODE END Includes */
/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */
/* USER CODE END PTD */
/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
/* USER CODE END PD */
/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */
/* USER CODE END PM */
/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PV */
//任務控制塊
static OS_TCB AppTaskStartTCB;
//任務堆棧
static CPU_STK AppTaskStartStk[APP_TASK_START_STK_SIZE];
/* 私有函數原形 --------------------------------------------------------------*/
static void AppTaskCreate(void);
static void AppObjCreate(void);
static void AppTaskStart(void *p_arg);
/* USER CODE END PV */
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */
/* USER CODE END PFP */
/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */
/**
* @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_HSE;
RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
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 END 0 */
/**
* @brief The application entry point.
* @retval int
*/
int main(void)
{
/* USER CODE BEGIN 1 */
OS_ERR err;
/* 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 */
OSInit(&err);
/* USER CODE END SysInit */
/* Initialize all configured peripherals */
// MX_GPIO_Init();
/* USER CODE BEGIN 2 */
/* USER CODE END 2 */
/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
/* 創建任務 */
OSTaskCreate((OS_TCB *)&AppTaskStartTCB, /* Create the start task */
(CPU_CHAR *)"App Task Start",
(OS_TASK_PTR ) AppTaskStart,
(void *) 0,
(OS_PRIO ) APP_TASK_START_PRIO,
(CPU_STK *)&AppTaskStartStk[0],
(CPU_STK_SIZE) APP_TASK_START_STK_SIZE / 10,
(CPU_STK_SIZE) APP_TASK_START_STK_SIZE,
(OS_MSG_QTY ) 0,
(OS_TICK ) 0,
(void *) 0,
(OS_OPT )(OS_OPT_TASK_STK_CHK | OS_OPT_TASK_STK_CLR),
(OS_ERR *)&err);
/* 啟動多任務系統，控制權交給uC/OS-III */
OSStart(&err); /* Start multitasking (i.e. give control to uC/OS-III). */
}
/**
* 函數功能: 啟動任務函數體。
* 輸入參數: p_arg 是在創建該任務時傳遞的形參
* 返 回 值: 無
* 說 明：無
*/
static void AppTaskStart (void *p_arg)
{
OS_ERR err;
(void)p_arg;
BSP_Init(); /* Initialize BSP functions */
CPU_Init();
Mem_Init(); /* Initialize Memory Management Module */
#if OS_CFG_STAT_TASK_EN > 0u
OSStatTaskCPUUsageInit(&err); /* Compute CPU capacity with no task running */
#endif
CPU_IntDisMeasMaxCurReset();
AppTaskCreate(); /* Create Application Tasks */
AppObjCreate(); /* Create Application Objects */
while (DEF_TRUE)
{
HAL_GPIO_TogglePin(LED0_GPIO_Port,LED0_Pin);
HAL_GPIO_WritePin(LED1_GPIO_Port,LED1_Pin, GPIO_PIN_SET);
OSTimeDlyHMSM(0, 0, 0, 500,
OS_OPT_TIME_HMSM_STRICT,
&err);
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
}
/* USER CODE END 3 */
}
/* USER CODE BEGIN 4 */
/**
* 函數功能: 創建應用任務
* 輸入參數: p_arg 是在創建該任務時傳遞的形參
* 返 回 值: 無
* 說 明：無
*/
static void AppTaskCreate (void)
{
}
/**
* 函數功能: uCOSIII內核對象創建
* 輸入參數: 無
* 返 回 值: 無
* 說 明：無
*/
static void AppObjCreate (void)
{
}
/* 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 */
/************************ (C) COPYRIGHT STMicroelectronics *****END OF FILE****/
3.將代碼編譯燒錄觀察結果
發現板上的PC13小燈正常閃爍，串口正常輸出信息
二、通過RTC時鍾輸出時間日期
1.RTC簡介
- RTC實時時鍾特征與原理
RTC (Real Time Clock)：實時時鍾
實時時鍾是一個獨立的定時器。RTC模塊擁有一組連續計數的計數器，在相應軟件配置下，可提供時鍾日歷的功能。修改計數器的值可以重新設置系統當前的時間和日期。
RTC模塊和時鍾配置系統(RCC_BDCR寄存器)處於后備區域，即在系統復位或從待機模式喚醒后， RTC的設置和時間維持不變。
系統復位后，對后備寄存器和RTC的訪問被禁止，這是為了防止對后備區域(BKP)的意外寫操作。執行以下操作將使能對后備寄存器和RTC的訪問：
設置寄存器RCC_APB1ENR的PWREN和BKPEN位，使能電源和后備接口時鍾
設置寄存器PWR_CR的DBP位，使能對后備寄存器和RTC的訪問。
- RTC組成
APB1接口：用來和APB1總線相連。通過APB1接口可以訪問RTC的相關寄存器（預分頻值，計數器值，鬧鍾值）。
RTC核心：由一組可編程計數器組成。分兩個主要模塊。
第一個是RTC預分頻模塊，它可以編程產生最長1秒的RTC時間基TR_CLK。如果設置了秒中斷允許位，可以產生秒中斷。
第二個是32位的可編程計數器，可被初始化為當前時間。系統時間按TR_CLK周期累加並與存儲在RTC_ALR寄存器中的可編程時間相比，當匹配時候如果設置了鬧鍾中斷允許位，可以產生鬧鍾中斷。
2.通過CUBEMX創建項目
配置RCC
設置RTC
開啟串口輸出時間
設置時鍾
在RTC界面設置時間日期
生成代碼
3、編寫代碼
在main函數中寫上獲取時間輸出時間，需要添加fputc函數才可以使用printf
int fputc(int c, FILE *stream)
{
HAL_UART_Transmit(&huart1,(unsigned char *)&c,1,1000);
return 1;
}
while (1)
{
/* Get the RTC current Time */
HAL_RTC_GetTime(&hrtc, &GetTime, RTC_FORMAT_BIN);
/* Get the RTC current Date */
HAL_RTC_GetDate(&hrtc, &GetData, RTC_FORMAT_BIN);
```
/* Display date Format : yy/mm/dd */
printf("%02d/%02d/%02d\r\n",2000 + GetData.Year, GetData.Month, GetData.Date);
/* Display time Format : hh:mm:ss */
```
printf("%02d:%02d:%02d\r\n",GetTime.Hours, GetTime.Minutes, GetTime.Seconds);
printf("\r\n");
HAL_Delay(1000);
}
在while函數之前需要定義RTC時間的結構體
RTC_DateTypeDef GetData;
RTC_TimeTypeDef GetTime;
4、運行代碼觀察結果
發現正常運行，從設定的時間正常運轉輸出
三、總結
學習了解了一個可以運行在stm32上的嵌入式操作系統UCOS，學習了如何將這個源碼移植到自己的項目之上，為以后學習運用其他的嵌入式操作系統打下基礎，再學習了解了RTC時鍾的運行原理以及如何使用設置等，學會了通過CUBEMX創建項目是能RTC時鍾並了解了如何調用這個時鍾信息.