[经验]

【RA-Eco-RA4E2-64PIN-V1.0开发板试用】05、FreeRTOS

VR小杰

4 天前

553 瑞萨单片机单片机

0 前言

本次实验要使用FreeRTOS嵌入式实时操作系统，之前几个实验都是在裸机上跑的，但当我们要多线程操作时，就需要用到RTOS(Real-Time Operating System)。

通常我们裸机开发要做软件延时用的是FSP库R_BSP_SoftwareDelay函数，它是阻塞式运行的。而在FreeRTOS实时操作系统开发里面使用到vTaskDelay函数，它是对CPU的时分复用，系统将这个任务挂起，让CPU去执行其他任务，一旦时间到了，就再回到先前的任务继续执行。

1 软件部分

1.1 新建工程

类似先前的实验步骤，先来创建工程 https://bbs.elecfans.com/jishu_2468424_1_1.html，注意在RTOS这里选择FreeRTOS。
新建项目选择freertos.jpg

1.2 配置LED对应的GPIO

与先前点亮LED实验的步骤一样，配置P113和P207均为Output Mode 配置pin 1.jpg

1.3 新增线程(Threads)

点击Stacks选项卡--在左侧的New Thread -- 点击新创建的Thread 属性 -- 修改Name和Symbol，下图所示的是LED1线程，LED2的同理。
新增thread.jpg

1.4 选择堆算法

接着为堆选择算法，这里一共有1~5共5个算法可选，每种算法介绍如下：

Heap_1：这是最简单的内存分配实现，它不允许释放已分配的内存。这意味着一旦内存被分配出去，就不能被回收，这可能导致内存的快速耗尽。

Heap_2：与Heap_1相比，Heap_2允许内存的释放。但是，它不会合并相邻的空闲内存块，因此可能会导致内存碎片化。

Heap_3：Heap_3使用标准的malloc()和free()函数来管理内存，因此堆的大小由链接器配置决定，而不是由FreeRTOS的配置文件设置。

Heap_4：Heap_4在Heap_2的基础上进行了改进，它会合并相邻的空闲内存块，从而减少内存碎片化的可能性。Heap_4使用“第一次适应算法”来分配内存，通常建议作为内存管理的首选方案。

Heap_5：Heap_5与Heap_4类似，但它支持从多个非连续的内存块中分配内存，这对于系统内存不是连续块的情况非常有用。`

这里我选择Heap 4算法。
点击LED1 -- New Stack -- RTOS -- FreeRTOS Heap4
选择堆算法.jpg

接下来可能会报错，要开启动态内存分配。点击LED1这个线程 -- 在属性里Support Dynamic Allocation 改为 Enabled
修改为支持动态内存分配.jpg

1.5 编写代码

保存配置文件，生成项目代码。
在左侧会多出LED1_thread_entry.c和LED2_thread_entry.c，这两个文件是留给我们写线程具体功能的。

左侧项目区多出的文件.jpg

在LED1_thread_entry.c中的死循环中添加代码

R_IOPORT_PinWrite(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_01_PIN_13, BSP_IO_LEVEL_HIGH);
vTaskDelay (500);
R_IOPORT_PinWrite(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_01_PIN_13, BSP_IO_LEVEL_LOW);
vTaskDelay (500);

在LED2_thread_entry.c中的死循环中添加代码

R_IOPORT_PinWrite(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_02_PIN_07, BSP_IO_LEVEL_HIGH);
vTaskDelay (800);
R_IOPORT_PinWrite(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_02_PIN_07, BSP_IO_LEVEL_LOW);
vTaskDelay (800);

上面代码是让P113对应的LED灯亮灭各500ms，P207对应的LED灯亮灭各800ms

在hal_entry.c的hal_entry函数中添加代码，用来开启线程

LED1_thread_entry();
LED2_thread_entry();

2 实际效果

编译、烧录。
观察现象，可以看出两颗LED的亮灭时间并不相同，但每隔8s会同时亮一下（500ms*2 与 800ms*2的最小公倍数为8s）
该现象可以通过下方视频看出。

3 附件

*附件：05_FreeRTOS.zip

FreeRTOS_LED

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