代码收藏家技术教程 2024-06-26

2024年推荐的STM32裸机编程架构和Golang程序员学习路径

网上学习资料一大堆，但如果学到的知识不成体系，遇到问题时只是浅尝辄止，不再深入研究，那么很难做到真正的技术提升。

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s : short 型变量.

l : long型变量.

x : portBASE_TYPE类型变量,数据结构，任务句柄，队列句柄等定义的变量名.

u : 无符号型的前面.

p : 指针变量的前面.

例：当我们定义一个无符号的 char 型变量的时候会加一个 uc 前缀，当定义一个char 型的指针变量的时候会有一个 pc 前缀。

函数名

函数名包含了函数返回值的类型、函数所在的文件名和函数的功能，如果是私有的函数则会加一个 prv（private）的前缀。

在函数名中加入了函数所在的文件名，这大大的帮助了用户提高寻找函数定义的效率和了解函数作用的目的，具体的举例如下：

vTaskPrioritySet()函数的返回值为 void 型，在 task.c这个文件中定义。

xQueueReceive()函数的返回值为 portBASE_TYPE 型，在 queue.c 这个文件中定义。

vSemaphoreCreateBinary()函数的返回值为 void 型，在 semphr.h 这个文件中定义。

LinRTOS系统框架

这里称系统架构其实也不是很合理的，因为LinRTOS只提供了在ARM的架构之上的内核层面的任务调度和消息处理和对硬件进行一定的抽象，内核层上面的组件框架和在上层的业务逻辑层是没有去实现的。

虽然目前只实现了内核层部分，想要这个系统更加的完善，还需要添加部分必要的组件和安全的框架进去，这里先给自己埋一个坑吧，后面有机会在来进行进一步的完善。

LinRTOS Kernel

工程文件结构

Kernel框架

对RTOS来说，任务调度是最核心的东西，这里面涉及到优先级调度算法，调度逻辑，及系统运行在硬件平台的一些基础知识点，上面说的所有的东西都是在Task.c和Task.h中来实现的。所以，Task也是RTOS中最重要的文件之一。

LinRTOS Config：整个系统的配置文件，可以配置需要使用那些RTOS资源，优先级的个数等。

Task: RTOS最核心的模块，负责具体的任务调度的实现。

Event：事假核心文件，提供给各种类型的消息，信号公用的模块。

Sem: 信号量：可用于任务的同步和计数，提供增删改查功能。

Mutex: 互斥信号量，用于任务的同步，具有互斥属性（用了来防止优先级翻转问题），提供增删改查功能。

EventGroup: 事件标志组，用了多任务之间的同步，和信号量不同的是，可以实现一对多，多对多的同步。即一个任务可以等待多个事件的发生：可以是任意一个事件发生时唤醒任务进行事件处理；也可以是几个事件都发生后才唤醒任务进行事件处理。同样，也可以是多个任务同步多个事件。

Mailbox: 邮箱通讯，同于任务间数据信息传输，提供增删改查功能。

Scheduler: 操作硬件相关的任务中断，为任务的切换提供入口。

Mempool：为任务分配空间资源的管理文件。

List：提供最基础的双向通用列表，可以进行增删改查。

Bitmap: 优先级调度算法的数组遍历映射文件。

Timer：给真个RTOS计数的模块。

裸机还真没考虑过什么架构，就像楼上说的main里面while到底。

说到底应该还是对rtos不太了解导致的死机吧。

先查下是整个板子死机还是某几个线程死了。

额外开个优先级最高的线程，间隔1秒print一些调试信息。在死机时查查print信息是否还有在输出，可以确认这个线程挂了没。

如果线程全挂，重点查下每个线程的stack size是不是太小，默认值在函数嵌套比较深时是不太够用的，还有子函数是否有声明较大的局部变量，另外查查野指针之类的问题。

如果最高优先级线程活着，查查是否信号量互锁的问题，以及多线程之间的协作设计有误。

遇到问题需要先查出原因而不是逃避，就算逃到裸机也会遇到其它问题的。

F4这么好的性能不上rtos可惜了，裸机编程折腾死你

作者：追风筝的人
链接：https://www.zhihu.com/question/438340661/answer/2443068345
来源：知乎
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。

可以参考我的开源项目：基于循环时间的跨平台多任务管理系统（可用于MCS51，STM32等单片机）

1. 简介

1.1 系统简介

基于循环时间的跨平台任务管理系统（可用于MCS51，STM32等单片机）

1.2 文件目录说明

TaskManager_c：c语言实现的任务管理系统

TaskManager_cpp：c++实现的任务管理系统

Demo：提供多种示例，涵盖电脑模拟器（MSVC），STM32，8081等多种运行环境

2. 用法（C语言版）

2.1 API用法

系统配置（TaskManager_config.h）：

MAX_TASK_NUM：最大任务数量，默认为10个，根据自己的需要修改

SYS_CYCLE_TIME：系统的循环时间（单位为ms），默认为 1，表示1ms 【注】在MSVC下，SYS_CYCLE_TIME 只能为1，系统循环时间为1s

编译器：目前支持的编译器为 ARM_KILL (AC5和AV6均可) 和 WIN_MSVC

API接口（TaskManager_c）：

TaskMsg：【结构体】任务信息，结构体成员为 任务函数，开始时间，周期时间，运行次数，PID任务函数：只能是无参数，无返回值的函数，不能是阻塞函数开始时间：任务开始运行的时间，START_NOW 表示立即开始运行 周期时间：任务每周期时间运行一次 运行次数：任务需要运行的次数，RUN_FOREVER 表示无穷次 PID：任务编号号，初始化的时候传入 PID_INIT

void TM_init()：系统初始化

uint32_t TM_add_task(TaskMsg* new_task_msg)：添加任务

void TM_kill_by_PID(uint32_t PID)：通过任务序号删除任务

void TM_kill_by_taskmsg(TaskMsg* task_msg)：通过任务信息删除任务

void TM_run(void)：运行系统

示例代码1：

#include "taskmanager.h"
#include "TaskManager_config.h"
#include "stdio.h"

// 任务1
void task1(void)
{
    printf("task1!\n");
}

// 任务2
void task2(void)
{
    printf("task2!\n");
}

void main(void)
{
    TM_init();
    // 任务1立即启动，每2ms中运行一次，无休无止的运行
    TaskMsg tasks_msg1 = { task1,START_NOW,2,RUN_FOREVER,0 };
    TM_add_task(&tasks_msg1);
    // 任务2在1ms之后启动，每4ms运行一次，运行5次自动结束
    TaskMsg tasks_msg2 = { task2,1,4,5,0 };
    TM_add_task(&tasks_msg2);
    while (1)
    {
        // 任务管理器启动
        TM_run();
    }
}

示例代码2 [Demo/MSVC/c_language]

#include "../TaskManager/taskmanager.h"
#include "../TaskManager/TaskManager_config.h"

#include "stdio.h"

void task0(void)
{
	static i = 1;
	printf_s("\n%d:", i);
	i++;
}

void task1(void)
{
	printf_s("task1!");
}

void task2(void)
{
	printf_s("task2!");
}



void main(void)
{
	TM_init(1);
	TaskMsg tasks_msg0 = { task0,START_NOW,1,RUN_FOREVER,0 };
	int PID0 = TM_add_task(&tasks_msg0);
	TaskMsg tasks_msg1 = { task1,START_NOW,2,RUN_FOREVER,0 };
	int PID1 =  TM_add_task(&tasks_msg1);
	TaskMsg tasks_msg2 = { task2,START_NOW,4,RUN_FOREVER,0 };
	int PID2 = TM_add_task(&tasks_msg2);
	while (1)
	{
		TM_run();
		if (get_systime() > 10)
			tasks_msg1.period = 1;
		if (get_systime() > 20)
			TM_kill_by_PID(PID1);
		if (get_systime() > 30)
			TM_kill_by_taskmsg(&tasks_msg2);
		if (get_systime() > 40)
			return;
	}
}

运行结果:

1:task1!task2!
2:
3:task1!
4:
5:task1!task2!
6:
7:task1!
8:
9:task1!task2!
10:
11:task1!
12:
13:task1!task2!
14:task1!
15:task1!
16:task1!
17:task1!task2!
18:task1!
19:task1!
20:task1!
21:task2!
22:
23:
24:
25:task2!
26:
27:
28:
29:task2!
30:
31:
32:
33:
34:
35:
36:
37:
38:
39:
40:
C:\Users\Harry\Desktop\TaskManager\Demo\MSVC\c_language\Debug\c_language.exe (进程 41888)已退出，返回代码为: 0。
若要在调试停止时自动关闭控制台，请启用“工具”->“选项”->“调试”->“调试停止时自动关闭控制台”。
按任意键关闭此窗口...

2.2 移植方法

将 TaskManager_c 添加到程序目录下，引用 taskmanager.h ， TaskManager_config.h 和 systime.h 并配置时钟即可。

以移植STM32F107为例，说明如下：

Step1:添加项目文件

添加c文件到项目目录

添加头文件路径

Step2: 更改系统头文件

进入 TaskManager_config.h ，查看如下代码

// 跨平台移植，处理编译器
#ifdef ARM_KILL         // kill编译器
    #include "stm32f10x_conf.h"
#endif

将 stm32f10x_conf.h 换成系统相关的文件（标准库）

如果使用HAL库，请根据以下内容自行修改

引入 uint32_t ，uint8_t 等数据类型定义

系统时钟初始化，根据情况，更改 TM_init() 函数内 SysTick_Config(SYS_CYCLE_TIME * 72000000 / 1000);，完成系统初始化

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CLE_TIME * 72000000 / 1000);，完成系统初始化

[外链图片转存中…(img-hbYujuxc-1715619050620)]
[外链图片转存中…(img-EorXTv4p-1715619050620)]
[外链图片转存中…(img-jcKQvmSG-1715619050621)]

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作者：普通网友

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