技术标签: # STM32 # LiteOS stm32 rtos 鸿蒙 liteos 单片机
之前使用小熊派实现了鸿蒙动画的开机界面,具体使用的技术栈为 STM32 + LiteOS + LVGL + FATFS +DMA 方式实现,刷新效率非常高,预览视频如下:
关于这个的实现过程我会写一系列的教程分享出来,主要分为下面几个部分,本节为第一部分,移植 LiteOS 到小熊派上
开发板外貌:
小熊派参数如下:
LiteOS 是华为面向物联网领域开发的一个基于实时内核的轻量级操作系统。属于华为物联网操作系统 Huawei LiteOS 源码,鸿蒙体系的内核之一,本质上就是一个 RTOS,现有基础内核支持任务管理、内存管理、时间管理、通信机制、中断管理、队列管理、事件管理、定时器等操作系统基础组件,更好地支持低功耗场景,支持tickless机制,支持定时器对齐
同时 LiteOS 提供端云协同能力,集成了 LwM2M、CoAP、mbedtls、LwIP 全套 IoT 互联协议栈,且在 LwM2M 的基础上,提供了 AgentTiny 模块,用户只需关注自身的应用,而不必关注 LwM2M 实现细节,直接使用 AgentTiny 封装的接口即可简单快速实现与云平台安全可靠的连接
LiteOS 软件开发框架按照下面的框架来进行,其中 LiteOS调度内核我们移植官方提供的代码即可,而 BSP 外设软件库我们则通过 STM32CubeMX 来配置生成 HAL 库,当这两方面准备好之后,我们只需要在任务层进行开发即可,开发效率极高
LiteOS 的移植一般也分为两种移植方法,一种移植的时候将芯片的中断也关联到 LiteOS 方便调用,另外一种则不关联中断,使用单片机自己的中断管理,这里 STM32 的 NVIC 中断管理很棒,我们不需要接管中断
我们通过 STM32CubeMX 来配置小熊派的一些基本接口,比如配置时钟树,开启 SystemTick定时器,方便移植 LiteOS
配置时钟树:
设置 HAL库定时器为TIM1,防止和 LiteOS 使用的 Systemtick 冲突
配置 LED 的 GPIO 口,方便我们点灯操作
配置工程名称,选择生成 MDK
配置代码生成选项
生成代码
代码生成后打开工程,下一步进入移植操作
LiteOS 的老版本有对 MDK 的支持,新版本暂时还没有更新,所以这里我使用老版本的代码,仓库地址如下:
我们把老版本的仓库 Down 到本地,Git 指令如下:
git clone -b develop https://github.com/LiteOS/LiteOS.git
代码拉取后如下:
没有 Git 工具的话可以上 GitHub 网页把 ZIP Downloade 下来再解压也可以
下面就是代码移植阶段
在 MDK 工程目录下新建 LiteOS 移植目录,按如下新建文件夹
这几个文件夹的作用如下:
下面我们从源码文件夹拷贝代码到移植目录下面
移植 文件路径\LiteOS\arch\arm
架构文件夹到 ARCH
下,arm 下文件包含了各个 arm 架构的支持文件
M 架构下面的文件主要有三个 GCC、IAR、KEIL 三个,适配不同集成开发环境的编译器,因为小熊派是 M4 内核,所以我们主要关注的就是 cortex-m4 下面的 keil 文件夹下的启动文件,这里我把所有的都复制进去了
至于 include 和 src 文件夹,则是存放了 LiteOS 的一些内核接口代码,比如中断接口、Systemtick 定时器接口函数等等
移植 文件路径\LiteOS\LiteOS-M-Develop\LiteOS\osdepends\liteos\cmsis
CMSIS 系统接口文件夹到 CMSIS
下,CMSIS 文件夹下存放的是 CMSIS-RTOS 接口文件夹,RTOS内核支持的操作就那么些,CMSIS-RTOS 对这些操作提供了统一的 RTOS 接口,连接系统底层与 RTOS层,方便我们移植不同的 RTOS:
Config 文件夹下存放系统的配置文件,这个配置文件我们从示例工程下面拷过来,示例工程目录位置 目录\LiteOS\targets\STM32F103VET6_NB_GCC\OS_CONFIG
,目录下文件如下:
其中 los_builddef.h 用于设置构建的定义,los_printf.h 用于设置串口打印配置,target_config.h 可以用于裁剪系统内核,设置系统运行参数等等
kernel 文件夹用于存放内核源码,源码位置在 目录\LiteOS\kernel
下面
base 是系统的基础内核源码
extended 是系统扩展内核的代码,目前里面有个支持低功耗的内核,我们顺便也复制进去
include 存放内核的调用头文件,我们全部复制进去
kernel 下面还有一个 los_init.c 文件,存放初始化代码,也复制进去
复制完成的文件夹如下:
代码移植完成了,下面就是配置一下 MDK
进入 MDK 进行文件管理,配置文件夹,导入文件:
文件导入后下一步就是路径导入,在 C/C++ 配置中依次添加头文件路径
添加的路径如下,这里我的工程目录是 BearPi_LiteOS:
BearPi_LiteOS\Middlewares\LiteOS\Config
BearPi_LiteOS\Middlewares\LiteOS\Kernel\base\include
BearPi_LiteOS\Middlewares\LiteOS\Kernel\extended\include
BearPi_LiteOS\Middlewares\LiteOS\Kernel\include
BearPi_LiteOS\Middlewares\LiteOS\ARCH\arm\arm-m\include
BearPi_LiteOS\Middlewares\LiteOS\CMSIS\cmsis
到这基本差不多了,下面就是编译工程
先编译一下工程,发现报错,缺少 #include “stm32f1xx.h” 文件,是因为我的小熊派开发板是 stm32l431 的芯片,修改这个工程头文件为 #include "stm32l4xx.h"
修改完再编译,当然还会有报错,因为 STM32CubeMX 生成的代码里面有
void PendSV_Handler(void)
void SysTick_Handler(void)
两个中断,这两个中断在 LiteOS 的内核源码里面有定义,一个用作系统时钟,一个用作上下文切换,所以我们要把 STM32CubeMX 生成的这部分中断处理代码注释掉
注释完后编译,编译通过:
到此系统移植基本完成了,下一步写个代码测试系统有没有移植成功
头文件包含 cmsis 接口
/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "cmsis_os.h"
/* USER CODE END Includes */
创建一个任务句柄,以及任务实体和初始化函数
osThreadId_t led_taskHandle;
const osThreadAttr_t led_task_attributes = {
.name = "led_task",
.stack_size = 512 * 4,
.priority = (osPriority_t) osPriorityNormal,
};
void Led_Task(void *argument);
void Led_Task(void *argument)
{
while(1)
{
HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_13);
osDelay(1000);
}
}
在系统初始化的代码添加系统初始化代码,同时创建任务,创建完成后启动系统
/* USER CODE BEGIN 2 */
osKernelInitialize();
/* creation of uart_task */
led_taskHandle = osThreadNew(Led_Task, NULL, &led_task_attributes);
osKernelStart();
/* USER CODE END 2 */
编译下载程序,观察现象:
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