如何使用STM32CubeMX創建工程並加入Keil RTX操作系統

本文轉載自查看原文 2022-04-19 19:47 802

如何使用STM32CubeMX創建工程並加入Keil RTX操作系統

緒論

在學習FreeRTOS的時候，就了解到Keil有一個RTX操作系統，聽說其配合Keil 的Event Recorder調試非常好用。它的中斷延遲很低，關鍵還和FreeRTOS一樣，免費的。
在網上找了一些資料之后，大都是直接使用Keil進行添加，於是結合官方資料和網上的資料，嘗試在使用STM32CubeMX生成的工程中添加RXT操作系統。

STM32CubeMX配置部分

STM32CubeMX的配置和平時沒有什么不同，主要有兩個需要注意的地方，一個是Timebase Source的配置，這個是HAL庫的基礎時鍾，默認是SysTick，但是操作系統默認使用這個時鍾，所以需要將HAL庫的基礎時鍾換為TIMER，這里我選擇TIM2.
HAL庫的時鍾配置
然后是時鍾樹的配置，注意先選擇外部高速時鍾，設置頻率，然后設置HCLK就會自動配置所有時鍾。
時鍾樹配置
第二點需要注意的就是，點擊NVIC配置，點擊Code generation選擇，將SVC, PendSV和SysTick這三個中斷的Generate IRQ handler選項去掉，因為Keil的RTX系統要用到這三個中斷。在這里插入圖片描述
配置完成之后，就可以生成代碼。接下來就是Keil需要配置的部分。

Keil配置部分

生成工程之后，點擊 Manage Run-Time Environment 按鈕，進行RTX和Event Recorder的配置。
加入RTX

展開CMSIS，勾選CORE，展開RTOS2,勾選Keil RTX5，后面強烈推薦采用源碼方式，方面后面查看源碼。
勾選之后，可以看到下面有一個警告，這個我們忽略掉它，這個是STM32F4的啟動代碼，STM32CubeMX已經進了了配置，再次勾選就會沖突。
RTX配置完成后，就配置Event Recorder，這是一個調試組件，配合上RTX簡直是調試的利器。展開Compiler，勾選Event Recorder，我們調試的時候需要用到printf，所以將下面的STDOUT也勾選，然后后面選擇EVR，將printf重定向到Event Recorder。
最后需要注意的各個組件的版本，推薦使用最新版本。

RTX和Event Recorder配置
完成之后需要對RTX進行一個配置，展開右側的CMSIS,雙擊，RTX_Config.h，點擊下面的Configuration Wizard按鈕，給操作系統分配內存，在這里我一共分配了32*1024 一共32KB的內存。其它的默認即可。
RTX配置文件

代碼部分

完成以上部分之后，還需要添加一些代碼，來對RTX進行初始化，首先是添加頭文件。
main函數配置
然后就是添加RTX的初始化函數，其中Thread_Init()為創建線程的函數，需要用戶自己編寫。其它函數看名字應該都知道是干嘛的。

  #ifdef RTE_Compiler_EventRecorder
    EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1);
  #endif    
  SystemCoreClockUpdate();
  osKernelInitialize();                
  Thread_Init();
	
  osKernelStart();

main函數配置
這個文件是我們自己手動編寫，我在此處使用的是CMSIS-RTOS C API v2 。

例程中一共創建了兩個線程，分別是Thread1和Thread2.其中，Thread1的名字為Thread1，優先級為osPriorityLow3（比osPriorityLow4低），給它分配了256*4個Byte的堆棧。Thread2同理。

在兩個線程中，首先添加了printf函數，打印任務運行情況，然后在while中添加了Event Recorder的時間測量函數，HAL庫的延時函數（基於TIM2），這個延時不會被RTOS打斷，以及RTOS的延時函數，會引起調度。

完成之后，編譯，進行Debug，查看運行結果。

創建任務

工程測試

編譯完成之后就可以進行測試，我使用的是DAP下載器，注意將Trace的時鍾改為168，也就是系統系統內核時鍾。
在這里插入圖片描述
然后依次打開 Debug (printf)Viewer窗口。

Event Statistics窗口

以及RTX RTOS窗口。

最后點擊RUN開始運行。

測試結果

進入Debug模式后，打開Debug (printf) Viewer 窗口，然后運行程序，可以看到，兩個線程均已運行，而且由於Thread2的優先級高，所以它優先執行。
printf信息
然后就是Event Recorder調試組件，可以看到，在Event Recorder中，可以看到很多系統信息，包括系統的內存使用情況，每個任務的棧使用情況、優先級、運行狀態、Flag等等，可以說調試起來非常方便。
RTX系統信息
再看看Event Recorder的時間測量，可以看到Event Recorder在傳輸數據過程中出現了一些錯誤，但是其時間測量還是比較准的。