本實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的目的是利用STM32和嵌入式C編程在基于微控制器的系統(tǒng)上探索和實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)。具體來(lái)說(shuō)，本實(shí)驗(yàn)演示了使用FreeRTOS來(lái)管理多個(gè)并發(fā)任務(wù)，確保確定性執(zhí)行，適當(dāng)?shù)馁Y源共享和有效的電源利用。

為什么使用FreeRTOS?

FreeRTOS是一個(gè)可靠的、開(kāi)源的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，在MIT許可下發(fā)布，提供了一個(gè)輕量級(jí)的、可信賴的內(nèi)核，廣泛應(yīng)用于整個(gè)行業(yè)。它支持40多種MCU架構(gòu)，通過(guò)即用型演示和物聯(lián)網(wǎng)集成加速開(kāi)發(fā)，并得到廣泛的合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)的支持。有了長(zhǎng)期的支持版本、持續(xù)的安全更新和AWS的維護(hù)，F(xiàn)reeRTOS可以實(shí)現(xiàn)更快、穩(wěn)定和可擴(kuò)展的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。

要啟動(dòng)項(xiàng)目，請(qǐng)準(zhǔn)備以下內(nèi)容：

RT-Thread RT-Spark開(kāi)發(fā)板(STM32F407ZGT6)

?電路試驗(yàn)板

?跳線

?RGB LED公共陰極

?旋轉(zhuǎn)電位計(jì)

?STM32CUBE IDE

步驟1：準(zhǔn)備開(kāi)發(fā)環(huán)境

?在計(jì)算機(jī)上打開(kāi)STM32CubeIDE

?使用USB線將RT-Thread RT-Spark開(kāi)發(fā)板連接到計(jì)算機(jī)。

?針對(duì)RT-Spark板使用的微控制器創(chuàng)建一個(gè)新的STM32項(xiàng)目。

?在Pinout & Configuration中，找到Middleware(左選項(xiàng)卡)，并在提示時(shí)啟用FreeRTOS，以便將RTOS支持包含在項(xiàng)目中。

步驟2：在STM32CubeMX中配置硬件外設(shè)

?打開(kāi)項(xiàng)目的。以訪問(wèn)CubeMX配置界面。

?啟用并配置以下外設(shè)：

?根據(jù)RT-Spark板原理圖分配引腳，以避免沖突。

?配置ADC為單通道操作。

?將定時(shí)器輸出設(shè)置為PWM模式。

?如上所述啟用FreeRTOS中間件。

?生成初始化代碼。

步驟3。集成LCD驅(qū)動(dòng)

?在項(xiàng)目中包含AHT20傳感器驅(qū)動(dòng)程序文件。

?添加LCD驅(qū)動(dòng)文件：

還要注意以下配置：

結(jié)果輸出:

結(jié)論:

在本次實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，利用FreeRTOS在STM32 RT-Spark開(kāi)發(fā)板上成功實(shí)現(xiàn)了一個(gè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。創(chuàng)建多個(gè)任務(wù)并發(fā)運(yùn)行，包括溫度顯示、RGB LED亮度控制、計(jì)數(shù)器顯示和LED閃爍。適當(dāng)?shù)娜蝿?wù)調(diào)度和互斥鎖的使用確保了對(duì)共享資源(如LCD)的穩(wěn)定和無(wú)沖突的訪問(wèn)?？偟膩?lái)說(shuō)，這個(gè)活動(dòng)展示了FreeRTOS如何通過(guò)允許多個(gè)功能同時(shí)可靠地運(yùn)行來(lái)改善嵌入式應(yīng)用程序的系統(tǒng)組織、響應(yīng)能力和效率。

本文編譯自hackster.io