广州网站建设在线谷歌官网入口

FreeRTOS工程创建

---

下载STM32CubeMX尽量找网盘下载（只是建议，没有说官网不行）

1.创建 STM32CubeMX 工程

---

 2.配置时钟

---

4.生成 Keil MDK 的工程

---

 （2）随后去同界面的“Code Generator”设置、生成工程：

5.问题 

---

由于不同的STM32CubeMX，软件的版本可能不同，我在配置之后，打开Keil发现按照以上方法配置会报错，这可能是你所使用STM32CubeMX 版本不匹配所导致的，只要打开如图

找见Firmware Package Name and Version,之后尝试修改版本即可

创建多任务程序

---

（1）系统默认线程理解

---

• 在FreeRTOS微型操作系统中文件FreeRTOS.c存放着默认的线程代码
• FreeRTOS与RT-Thread都属于微型实时操作系统，但是他们的代码不通用，所以有一个对实时操作系统的一个进行分装的文件cmsis_os2.c进行分装他们，类似也有，例如oled有不同型号，所以也要有文件对他们进行封装，lcd.c文件

在FreeRTOS.c中

这段代码就是创建了一个默认的Thread

osThreadNew方法属于cmsis_os2.c的一个基于FreeRTOS的方法

osThreadId_t osThreadNew (osThreadFunc_t func, void *argument, const osThreadAttr_t *attr)

函数简介
osThreadNew 是一个用于创建新线程并将其添加到活动线程列表中的函数。
参数解析
func：线程函数的指针，这是线程启动后要执行的函数。

（就是这个线程启动要执行的代码的函数的名字）

/* USER CODE END Header_StartDefaultTask */
void StartDefaultTask(void *argument)
{/* USER CODE BEGIN StartDefaultTask *//* Infinite loop */LCD_Init();LCD_Clear();for(;;){//Led_Test();LCD_Test();//MPU6050_Test(); //DS18B20_Test();//DHT11_Test();//ActiveBuzzer_Test();//PassiveBuzzer_Test();//ColorLED_Test();//IRReceiver_Test();//IRSender_Test();//LightSensor_Test();//IRObstacle_Test();//SR04_Test();//W25Q64_Test();//RotaryEncoder_Test();//Motor_Test();//Key_Test();//UART_Test();}/* USER CODE END StartDefaultTask */
}/* Private application code --------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Application *//* USER CODE END Application */

argument：传递给线程函数的参数，可以是任何类型的指针，这个指针将在线程启动时作为参数传入（一般看需求）

attr：线程属性的指针。如果设置为 NULL，则会使用默认值创建线程。这些属性可能包括线程的优先级、栈大小等设置。

defaultTaskHandle = osThreadNew(StartDefaultTask, NULL, &defaultTask_attributes);

osThreadNew函数的返回值实际上是一个osThreadId_t类型的值

&defaultTask_attributes返回的是结构体值                                                                                                                                                                                                                                                

/* Definitions for defaultTask */
osThreadId_t defaultTaskHandle;
const osThreadAttr_t defaultTask_attributes = {.name = "defaultTask",.stack_size = 128 * 4,.priority = (osPriority_t) osPriorityNormal,
};

返回值
osThreadId_t：返回新创建线程的 ID，以便其他函数可以引用这个线程。
如果创建失败，返回值将是 NULL，表示发生了错误。
总结
这个函数的目的是方便开发者创建多线程应用，允许用户指定线程的功能和参数，同时支持自定义线程属性

（2）自己创建一个线程

---

找见如图所示位置

BaseType_t xTaskCreate(	TaskFunction_t pxTaskCode,const char * const pcName,		/*lint !e971 Unqualified char types are allowed for strings and single characters only. */const configSTACK_DEPTH_TYPE usStackDepth,void * const pvParameters,UBaseType_t uxPriority,TaskHandle_t * const pxCreatedTask )

参数解释

1. pxTaskCode：

   • 类型：TaskFunction_t
   • 描述：指向任务函数的指针，该函数包含任务的代码逻辑。

2. pcName：

   • 类型：const char * const
   • 描述：任务的名称，用于调试和识别任务。可以是任意字符串，但最好简短且有意义。

3. usStackDepth：

   • 类型：const configSTACK_DEPTH_TYPE
   • 描述：任务堆栈的深度，通常以堆栈大小（字）为单位。这个参数定义了任务可以使用的内存量。

4. pvParameters：

   • 类型：void * const
   • 描述：传递给任务的参数，可以是任何类型的指针。任务内可以通过这个参数获取相关数据。

5. uxPriority：

   • 类型：UBaseType_t
   • 描述：任务的优先级，数值越大，优先级越高。FreeRTOS 支持多个优先级。

6. pxCreatedTask：

   • 类型：TaskHandle_t * const
   • 描述：用于接收创建的任务的句柄，便于后续管理（如删除、挂起等）。

返回值

• 返回值类型：BaseType_t
• 描述：函数调用成功时返回 pdPASS，失败时返回 errCOULD_NOT_ALLOCATE_REQUIRED_MEMORY 等错误码。

总结

这个函数的主要作用是创建一个新的任务，并为其分配堆栈空间和其他资源，以便在 FreeRTOS 环境中并发执行多个任务。

书写你的线程代码，找见位置

基于汇编对ARM架构的简单理解

---

1.汇编的简单学习

PUSH

在汇编语言中，PUSH指令用于将数据压入栈中。这是一个非常重要的操作，特别是在函数调用、保存寄存器值以及处理局部变量时。下面是关于PUSH指令的一些基本内容：

基本概念

---

• 栈：栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构，通常用于临时存储数据。
• PUSH指令：将指定的值压入栈顶，并自动调整栈指针。

表示将r4到r7以及LR压入栈中，SP寄存器自动调整栈顶内容

MOV

• 基本功能：MOV 指令用于将数据从一个位置复制到另一个位置，可以是寄存器、内存或立即数。
• 语法：MOV destination, source
• 操作数类型：
  • 可以是寄存器与寄存器之间的复制。
  • 可以是寄存器与内存之间的复制。
  • 可以是立即数与寄存器或内存之间的复制。
• 示例

• MOV AX, 5       ; 将立即数5加载到AX寄存器
  MOV BX, AX      ; 将AX寄存器的值复制到BX寄存器
  

MOVS

• 基本功能：MOVS 指令用于在处理字符串时，将源地址指向的数据移动到目标地址。它通常用于复制字节、字或双字，常与 ESI 和 EDI 寄存器配合使用。
• 语法：MOVSB, MOVSW, MOVSD
• 操作数类型：
  • MOVSB：移动字节（8位）。
  • MOVSW：移动字（16位）。
  • MOVSD：移动双字（32位）。
• 自动更新指针：执行后，ESI 和 EDI 指针会自动增加，以准备下一个数据项的复制。

• MOVSB            ; 将ESI指向的字节复制到EDI指向的字节，并自动更新指针
  MOVSW            ; 将ESI指向的字复制到EDI指向的字
  MOVSD            ; 将ESI指向的双字复制到EDI指向的双字
  

  

MOV与MOVS区别

总结

1. 用途不同：

   • MOV 用于通用的数据传输。
   • MOVS 系列用于字符串或块数据的复制。

2. 指针更新：

   • MOV 不会自动更新任何指针。
   • MOVS 在操作后会自动更新 ESI 和 EDI 寄存器。

3. 操作数类型：

   • MOV 可以处理多种数据类型和操作数。
   • MOVS 专注于字节、字和双字的移动。

SUB

在汇编语言中，SUB 指令用于执行减法操作。它从一个操作数中减去另一个操作数，并将结果存储在第一个操作数中。以下是关于 SUB 指令的一些详细信息：

基本概念

• 功能：SUB 指令用于从第一个操作数中减去第二个操作数。
• 语法：SUB destination, source
  • destination：要进行减法运算的目标位置（通常是寄存器或内存）。
  • source：要减去的值（可以是寄存器、立即数或内存）。

  • SUB AX, BX      ; 将BX寄存器的值从AX寄存器中减去，结果存储在AX中
    

LDRD 

LDRD 是一种汇编指令，通常用于 ARM 体系结构中。它的功能是从内存中加载双字（通常是 64 位或 32 位）到寄存器中。以下是关于 LDRD 指令的一些详细信息：

基本概念

• 功能：LDRD 从内存中加载两个连续的数据项到两个寄存器中。
• 语法：LDRD destination1, destination2, [address]
  • destination1 和 destination2 是要加载数据的寄存器。
  • [address] 是内存地址，指向要加载的数据的起始位置。

LDRD R0, R1, [R2]  ; 从R2指向的内存地址加载数据，R0加载低地址的数据，R1加载高地址的数据

ADD

ADD 是一种基本的汇编指令，用于执行加法操作。它通常用于将两个操作数相加，并将结果存储在指定的目标寄存器中。以下是关于 ADD 指令的一些详细信息：

基本概念

• 功能：ADD 将两个操作数相加，并将结果存储在第一个操作数中。
• 语法：ADD destination, source1, source2
  • destination：用于存储结果的寄存器或内存位置。
  • source1 和 source2：要相加的两个操作数，可以是寄存器、立即数或内存。

ADD R0, R1, R2  ; 将R1和R2的值相加，结果存储在R0中

STR

STR 是一种汇编指令，主要用于将寄存器中的数据存储到内存中。以下是关于 STR 指令的一些详细信息：

基本概念

• 功能：STR 将一个寄存器的值存储到指定的内存地址。
• 语法：STR source, [address]
  • source：要存储的寄存器。
  • [address]：目标内存地址，可以是直接地址或通过基址加偏移量计算得出。

STR R2, [R3, #4]  ; 将寄存器R2中的值存储到R3指向的内存地址加上4的偏移量

POP

POP 是一种汇编指令，用于从栈中弹出数据并将其存储到指定的寄存器或内存位置。以下是关于 POP 指令的一些详细信息：

基本概念

• 功能：POP 从栈顶弹出一个值，并将其存储到指定的目标寄存器或内存地址中。
• 语法：POP destination
  • destination：要接收弹出值的寄存器或内存位置

POP {R1, R2, R3}  ; 同时从栈中弹出值到寄存器 R1, R2 和 R3

2.volatile

---

volatile 关键字是一种类型修饰符，用它声明的类型变量表示可以被某些编译器未知的因素更改，比如：操作系统、硬件或者其它线程等。遇到这个关键字声明的变量，编译器对访问该变量的代码就不再进行优化，从而可以提供对特殊地址的稳定访问。声明时语法：int volatile vInt; 当要求使用 volatile 声明的变量的值的时候，系统总是重新从它所在的内存读取数据，即使它前面的指令刚刚从该处读取过数据。而且读取的数据立刻被保存。

底层栈区细节请看

3.ARM内部架构简单理解

---

 

 

 

执行的是以下代码

		cnt = add(cnt, 1);

执行的是以下代码

int add(volatile int a, volatile int b)
{volatile int sum;sum = a + b;return sum;
}

这个是地址码

这个是地址码对应的数据（在Flash中）

这个是为人类设计的汇编代码

 

add函数代码汇编解析 

---

int add(volatile int a, volatile int b)
{volatile int sum;sum = a + b;return sum;
}

（1）PUSH  {r0,r1,1r}

在栈区分配三个长度为4的内存空间分别为r0,r1,LR

sp这个地址在的栈区减12

（2）SUB sp,sp,#4

再分配一个空间用来存放sum

（3）LDRD r0,r1,[sp,#4]

读取(sp+4)地址以上的r0,r1的值

（4）ADD r0,r0,r1

r0=r0+r1;

（5）STR r0,[sp,#0]

将r0赋值给[sp+0]地址下的值sum

（6）POP {r1-r3,pc}

将LR寄存器指向的值给pc寄存器，返回r1,r2,r3

4.PC寄存器

---

程序计数器（PC，Program Counter）是CPU中的一个特殊寄存器，它的主要功能是存储下一条要执行的指令的地址。这样，CPU就能够知道接下来需要执行哪一条指令，从而保证程序的连续执行。在程序开始执行前，程序的首地址（即第一条指令所在的内存单元地址）会被送入PC。当执行指令时，CPU会自动修改PC的内容，使其始终指向将要执行的下一条指令的地址。大多数情况下，指令是顺序执行的，所以PC的值通常会自动递增，递增的量等于指令所含的字节数。当遇到转移指令时，下一条指令的地址将由转移指令的地址码字段来指定，而不是简单地通过递增PC的值来获取 。
在ARM架构中，程序计数器PC（R15）是唯一的，并且被所有模式共用。ARM处理器中使用R15作为PC，它总是指向取指单元。ARM处理器可以寻址4GB的地址空间，这是因为R15有32位宽度。在ARM状态下，R15的值总是能被4整除，也就是R15寄存器的最低2位总是0；而在Thumb状态下，R15的值总是能被2整除，也就是R15寄存器的最低位总是0 。
PC寄存器在计算机系统中扮演着重要的角色，它是CPU内部的重要组成部分，能够直接与CPU进行数据交换，提高数据的处理速度。同时，PC寄存器还可以协助CPU完成各种复杂的运算和控制操作，使得计算机系统能够高效、稳定地运行 。
在JVM（Java虚拟机）中，PC寄存器是对物理PC寄存器的一种抽象模拟。它用来存储指向下一条指令的地址，也即将要执行的指令代码。JVM中的PC寄存器是线程私有的，每个线程都有自己的程序计数器，它的生命周期与线程的生命周期保持一致。PC寄存器是程序控制流的指示灯，分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成 。

5.LR寄存器

---

在ARM架构中，LR（Link Register）是一个特殊的寄存器，其主要作用是存储子程序调用的返回地址。当执行函数调用指令（如BL，Branch and Link）时，LR寄存器会被自动设置为当前指令的下一条指令地址，即返回地址。这样，在函数执行完毕后，可以通过将LR寄存器的值复制到程序计数器PC来实现函数的返回，通常使用的指令是 MOV PC, LR 或者 BX LR 。
LR寄存器在异常处理中也扮演着重要角色。当异常发生时，异常模式的LR用来保存异常返回地址，即将当前的PC值保存到LR中，以便在异常处理程序结束后，能够通过LR寄存器恢复执行流，回到异常发生前的状态。
ARM处理器针对不同的模式，共有6个链接寄存器资源，其中用户模式和系统模式共用一个LR，每种异常模式都有各自专用的R14寄存器（LR）。这些链接寄存器分别为R14、R14_svc、R14_abt、R14_und、R14_irq、R14_fiq。程序设计者需要清晰地了解处理器的模式与相应寄存器的对应关系，因为不同模式下的R14不是同一个物理资源，其内容可能截然不同。
在ARMv8架构中，LR寄存器的功能被X30寄存器所取代。在ARM64模式下，X30用作链接寄存器，存储子程序调用的返回地址。