TencentOS-tiny 移植到STM32F407（MDK）

目录

一、移植前的准备工作

1. 硬件（STM32测试板）

2. 软件

3. 裸机工程

3.1选择芯片STM32F407VET6

3.2 Pinout&Configuration >> 配置GPIO

3.3 Pinout&Configuration >> 配置时钟源

3.4 Pinout&Configuration >> 配置串口

3.5 时钟配置

3.6 生成工程配置

3.7 生成代码配置

3.8 生成代码

3.9 裸机代码结构

二、移植TencentOS-tiny

1. TencentOS-tiny 架构

2. 获取TencentOS-tiny源码

3. TencentOS-tiny源码文件

4.添加TencentOS-tiny源码

4.1 添加分组目录

4.2 添加arch源码

4.3 添加内核源码

4.4 添加cmsis_os源码

4.5 添加tos_config

4.7 添加头文件

5. 修改stm32f4xx_it.c代码

5.1 添加tos头文件

5.2 修改PendSV_Handler 中断函数

5.3 修改SysTick_handle中断函数

6. 修改usart.c代码

6.1 printf函数重定向

7. 修改mian.c代码

7.1 添加cmsis_os.h头文件

7.2 添加Task函数

7.3 内核初始化，创建Task，开启调度

三、验证TencentOS-tiny移植结果

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一、移植前的准备工作

1. 硬件（STM32测试板）

MCU：STM32F407VET6(RAM： 196K ，FLASH： 512K，最高168MHz工作频率)

晶振：8MHz

2. 软件

编译器环境：Keil MDK-ARM Version 5.33

STM32cube 初始化代码生成器：STM32CubeMX Version 6.20

3. 裸机工程

使用 STM32cubeMX 生成裸机代码

3.1选择芯片STM32F407VET6

3.2 Pinout&Configuration >> 配置GPIO

板载三个指示灯，原理图如下图所示。

接着配置控制指示灯的引脚，配置为推挽输出，输出电平为高电平，保证初始化后指示灯是灭的。

在user Label(用户标签)中填写内容是用来表示该引脚的，代替实际引脚，提高代码的移植性。STM32cubeMX生成程序时会在 main.h 中添加宏定义，如下所示。

/* Define to prevent recursive inclusion -------------------------------------*/
#ifndef __MAIN_H
#define __MAIN_H....../* Private defines -----------------------------------------------------------*/
#define BLUETOOTH_EN_Pin GPIO_PIN_2
#define BLUETOOTH_EN_GPIO_Port GPIOE
#define BLUETOOTH_RST_Pin GPIO_PIN_3
#define BLUETOOTH_RST_GPIO_Port GPIOE
#define LED_Run_Pin GPIO_PIN_4
#define LED_Run_GPIO_Port GPIOE
#define LED_Status_Pin GPIO_PIN_5
#define LED_Status_GPIO_Port GPIOE
#define LED_Error_Pin GPIO_PIN_6
#define LED_Error_GPIO_Port GPIOE

3.3 Pinout&Configuration >> 配置时钟源

3.4 Pinout&Configuration >> 配置串口

3.5 时钟配置

芯片的最高时钟频率可达到168MHz

3.6 生成工程配置

3.7 生成代码配置

3.8 生成代码

3.9 裸机代码结构

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二、移植TencentOS-tiny

1. TencentOS-tiny 架构

TencentOS tiny 由一个轻量级 RTOS 内核 + 多个物联网组件构成，其主体架构图（引用 腾讯物联网终端操作系统）如下图所示：

2. 获取TencentOS-tiny源码

可直接前往Github：https://github.com/Tencent/TencentOS-tiny 直接进行下载。

3. TencentOS-tiny源码文件

打开 TencentOS-tiny 源文件，如下图所示。其中一共有13个文件夹（以最新源码为主），各个文件夹的具体说明见【doc / 09.Code_Directories.md】。这里较以往的源码增加一个qmk文件，是TencentOS的一个 Makefile 编译框架。

说明文件是使用Markdown语言编写的文件，后缀.md，查看使用 Visual Studio Code 软件。

4.添加TencentOS-tiny源码

新建工程文件夹develop，在其目录下新建如下图所示子目录文件夹。

board：目录下放入我们前面生成的裸机代码，全部复制粘贴即可；在裸机工程中添加 TencentOS-tiny 配置文件，可以直接找源码 board 目录下的 Demo 中找到相近的工程，将其 TOS_CONFIG 文件夹复制带该裸机工程中，这个配置主要用于我们对TencentOS-tiny 的功能进行裁剪，得到我们需要的配置。

Doc： 放入自己的文档。

其他：可以先全部从TencentOS-tiny源码中复制过来，然后按最终需要进行裁剪。

4.1 添加分组目录

在裸机工程中添加分组目录，分别为tos/arch、tos/kernel、tos/cmsis_os、tos/config。

4.2 添加arch源码

根据所使用的芯片选择合适的文件，当前移植的芯片是 STM32F407VET6 ，属于ARM Cortex M4 内核，使用的编译器是Keil MDK-ARM。

tos_cpu.c：在arch\arm\arm-v7m\common目录中；arm-v7m 架构共用的支持，是 TencentOS tiny 的 CPU 适配文件，包括堆栈初始化、中断适配等。

port_c.c：在 arch\arm\arm-v7m\cortex-m4\armcc 目录中；Systick操作接口移植实现。

port_s.S：在 arch\arm\arm-v7m\cortex-m4\armcc 目录中；是Tencent-Tiny 的任务调度汇编代码，主要用于弹栈压栈等处理工作。

注意：如果使用的编译器是 GCC，则选择 arch\arm\arm-v7m\cortex-m4\gcc 目录下的适配文件。

tos_fault.c：是针对TencnetOS-tiny硬件故障追踪功能的支持，此功能可以在 tos_config.h 中配置，如果加入的话，需要将功能中原有的 HardFault_Handler 屏蔽。

4.3 添加内核源码

内核源码 kernel 目录下包含 core 和 pm 两个目录，其中 core 目录下的代码为基础内核，pm 目录下的代码为低功耗组件。进行基础移植时无需添加 pm 目录下的代码，只需添加全部的基本内核源码（kernel/core 目录下），如下图所示：

4.4 添加cmsis_os源码

cmsis_os是TencentOS-tiny为兼容cmsis标准而适配的OS抽象层，可以简化用户将业务从其他RTOS迁移到TencentOS-tiny的工作量。

TencentOS-tiny 提供CMSIS-RTOS 1.0和2.0接口，当前使用的是1.0。

cmsis_os.c：在 osal\cmsis_os 目录中；

4.5 添加tos_config

#ifndef _TOS_CONFIG_H_
#define  _TOS_CONFIG_H_#include "stm32f4xx.h"#define TOS_CFG_TASK_PRIO_MAX           10u 	// 配置TencentOS tiny默认支持的最大优先级数量#define TOS_CFG_ROUND_ROBIN_EN          0u		// 配置TencentOS tiny的内核是否开启时间片轮转#define TOS_CFG_OBJECT_VERIFY_EN           1u	// 配置TencentOS tiny是否校验指针合法#define TOS_CFG_TASK_DYNAMIC_CREATE_EN  1u		// TencentOS tiny 动态任务创建功能宏#define TOS_CFG_EVENT_EN                1u		// TencentOS tiny 事件模块功能宏#define TOS_CFG_MMBLK_EN                1u		//配置TencentOS tiny是否开启内存块管理模块#define TOS_CFG_MMHEAP_EN               1u		//配置TencentOS tiny是否开启动态内存模块#define TOS_CFG_MMHEAP_DEFAULT_POOL_EN  1u		// TencentOS tiny 默认动态内存池功能宏#define TOS_CFG_MMHEAP_DEFAULT_POOL_SIZE        0x4000	// 配置TencentOS tiny默认动态内存池大小#define TOS_CFG_MUTEX_EN                1u		// 配置TencentOS tiny是否开启互斥锁模块#define TOS_CFG_MESSAGE_QUEUE_EN        1u		// 配置TencentOS tiny是否开启消息队列模块#define TOS_CFG_MAIL_QUEUE_EN           1u		// 配置TencentOS tiny是否开启消息邮箱模块#define TOS_CFG_PRIORITY_MESSAGE_QUEUE_EN	1u	// 配置TencentOS tiny是否开启优先级消息队列模块#define TOS_CFG_PRIORITY_MAIL_QUEUE_EN	1u		// 配置TencentOS tiny是否开启优先级消息邮箱模块#define TOS_CFG_TIMER_EN                1u		// 配置TencentOS tiny是否开启软件定时器模块#define TOS_CFG_PWR_MGR_EN              0u		// 配置TencentOS tiny是否开启外设电源管理模块#define TOS_CFG_TICKLESS_EN             0u		// 配置Tickless 低功耗模块开关#define TOS_CFG_SEM_EN                  1u		// 配置TencentOS tiny是否开启信号量模块#define TOS_CFG_TASK_STACK_DRAUGHT_DEPTH_DETACT_EN      1u	// 配置TencentOS tiny是否开启任务栈深度检测#define TOS_CFG_FAULT_BACKTRACE_EN      0u		// 配置TencentOS tiny是否开启异常栈回溯功能#define TOS_CFG_IDLE_TASK_STK_SIZE      128u	// 配置TencentOS tiny空闲任务栈大小#define TOS_CFG_CPU_TICK_PER_SECOND     1000u	// 配置TencentOS tiny的tick频率#define TOS_CFG_CPU_CLOCK               (SystemCoreClock)	// 配置TencentOS tiny CPU频率#define TOS_CFG_TIMER_AS_PROC           1u		// 配置是否将TIMER配置成函数模式#endif

4.7 添加头文件

 

5. 修改stm32f4xx_it.c代码

5.1 添加tos头文件

在 stm32f4xx_it.c 中添加 tos_k.h 头文件，用于调用API函数。

5.2 修改PendSV_Handler 中断函数

TencentOS-tiny内核中已经对pendSV异常进行了处理，在 PendSV_Handler 函数前添加 __weak 关键字（弱定义）；

5.3 修改SysTick_handle中断函数

TencentOS-tiny内核需要Systick提供时钟节拍，在 SysTick_Handler 函数中添加 TencentOS tiny 的调度处理函数，如下图：

tos_knl_is_running() 函数判断内核是否正在运行。

os_tick_handler() 函数是系统用于更新时基用的。

6. 修改usart.c代码

6.1 printf函数重定向

在 usart.c 中添加 fputc 函数，用于重定义 putc 函数，可以是 printf 函数从串口1打印输出。

int fputc(int ch, FILE *f)//将 printf 函数重定向到串口1
{if (ch == '\n') {HAL_UART_Transmit(&huart1, (void *)"\r", 1,30000);}HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);return ch;
}

出现错误是因为缺 stdio.h 头文件，只需要在 main.h 文件中添加即可，如下图所示。

7. 修改mian.c代码

7.1 添加cmsis_os.h头文件

cmsis_os.h 头文件中包含TencentOS-tiny 相关头文件。

7.2 添加Task函数

// 定义任务栈大小和优先级参数等
#define TASK_STK_SIZE	1024
extern void OS_TaskEntry(void *arg);
osThreadDef(OS_TaskEntry, osPriorityNormal,1,TASK_STK_SIZE);__weak void OS_TaskEntry(void *arg)	// 任务入口函数
{while (1){printf("This is a demo task,please use your task enrty!\r\n");osDelay(1000);}
}

7.3 内核初始化，创建Task，开启调度

    osKernelInitialize();osThreadCreate(osThread(OS_TaskEntry), NULL);osKernelStart();

 

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三、验证TencentOS-tiny移植结果

1. 点此按钮对工程进行编译。

2. 编译后，输出此信息表示编译成功。

3. 连接硬件并上电后，点击此按钮即可完成程序下载。