MCU裸机应用程序迁移到RTOS案例说明

科技   2024-11-15 12:01   北京  

之前有小伙伴大概问了这样一个问题:我的单片机裸机代码,在RTOS中怎么实现?如何拆分多任务?
不知道你们初学RTOS的时候,是不是也有这样的疑问:MCU裸机应用程序如何迁移到RTOS实时操作系统中?

裸机代码迁移说明

将MCU裸机应用程序迁移到RTOS(实时操作系统)应用程序,它其实是涉及软件系统架构“重构的一个过程。

你裸机代码的软件架构,和RTOS中用的软件架构存在明显的区别,我们要迁移裸机代码,其中就需要考虑一些迁移的问题。下面简单说几点:

1、评估现有系统:分析现有裸机应用程序的功能、性能需求和资源使用情况等。

2、选择合适的RTOS:根据系统需求选择合适的RTOS,如µC/OS、FreeRTOS、RT-Thread、ThreadX等。

3、搭建RTOS环境:在开发环境中配置RTOS系统,包括任务创建、消息队列、信号量等需要用到的组件。

4、重构代码:将裸机应用程序中的功能模块重构为RTOS任务,利用RTOS提供的资源管理机制实现资源分配和同步。

5、测试和验证:对迁移后的系统进行测试和验证,确保功能正确性和性能满足要求。

6、......

以上是针对裸机项目迁移的一些常见做法,具体还需要结合项目实际情况做出相应调整。

迁移案例说明

我们这里简单举一个例子,将一个MCU从裸机应用程序迁移到FreeRTOS实时操作系统。

比如裸机应用程序:一个LED亮灭闪烁,(间隔一段时间)读取一组传感器(如温度、湿度等)数据并显示,然后通过串口发送出去。

uint8_t sensorData[2];
int main(void){ while(1) {    LED_TOGGLE();            //LED亮灭
    ReadSensor(&sensorData); //读取传感器数据并显示    DisplayData(&sensorData);        UARTSend(&sensorData);   //发送数据 Delay(100); }}

以上裸机代码,在RTOS中实现,可以拆分为:

  • 任务1:LED闪烁

  • 任务2:读取传感器数据并显示

  • 任务3:串口发送

最好还需要创建一个消息队列:任务2的数据,发送给任务3。

创建三个任务:

xTaskCreate(Task1_LED, "Task1_LED", STACK1_LED, NULL, STASK1_LED, NULL);
xTaskCreate(Task2_READSENSOR, "Task2_READSENSOR", STACK2_READSENSOR, NULL, STASK2_READSENSOR, NULL);
xTaskCreate(Task3_SEND, "Task3_SEND", STACK3_SEND, NULL, STASK3_SEND, NULL);

创建消息队列:

QueueHandle_t xSENSORSendQueue = NULL; 
xSENSORSendQueue = xQueueCreate(SENSORSEND_QUEUE_LEN, SENSORSEND_QUEUE_SIZE);

任务1,就比较简单:

void Task1_LED(void *pvParameters){  for(;;)  {    LED_TOGGLE();    vTaskDelay(500);  }}

任务2,读取传感器数据并显示,然后发送数据至任务3

void Task2_READSENSOR(void *pvParameters){  for(;;)  {    ReadSensor(&sensorData);    DisplayData(&sensorData);        xQueueSend(xSENSORSendQueue , &sensorData, 100)
vTaskDelay(100); }}

任务3,接收任务2消息队列,并通过串口发送数据:

static uint8_t sensorData[2];
void Task3_SEND(void *pvParameters){ for(;;) { if(xQueueReceive(xSENSORSendQueue, &sensorData, 100) == pdTRUE) { UARTSend(&sensorData); }
vTaskDelay(10); }}
以上就是裸机迁移到RTOS的简单案例,其实,主要是对裸机复杂的“结构”进行拆分。

最后,要说明一下,举例可能不是很准确,同时,实际项目优化的空间还很大。

END

来源:strongerHuang

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