GD32F4开发 -- FreeRTOS移植

之前讲过FreeRTOS，参看：FreeRTOS学习 – 再识
讲解了什么是FreeRTOS、FreeRTOS的特点、源码下载和目录文件介绍。
这里就不做更多讲解了，直接介绍怎么移植。

一、下载

官网：
https://www.freertos.org/zh-cn-cmn-s/

源码下载：
在这里插入图片描述

二、移植

在上篇文章GD32F4开发 – 工程模板创建创建的工程里，新建一个FreeRTOS文件夹。
在这里插入图片描述

将源码FreeRTOSv202212.01\FreeRTOS\Source\include文件夹，移植到新建工程的FreeRTOS文件夹下。
在这里插入图片描述
将源码FreeRTOSv202212.01\FreeRTOS\Source\portable文件夹，移植到新建工程的FreeRTOS文件夹下。只保留Keil、MemMang、RVDS，将其他删除。

将源码FreeRTOSv202212.01\FreeRTOS\Source文件夹，移植到新建工程的FreeRTOS文件夹下。只保留C文件。
在这里插入图片描述
将FreeRTOSv202212.01\FreeRTOS\Demo\CORTEX_STM32F103_Keil文件夹下的FreeRTOSConfig.h，移植到新建工程的FreeRTOS\include文件夹下

至此，文件移植完成。

三、文件描述

源文件里的Source目录文件描述：
在这里插入图片描述
其中：portable这个文件夹

Keil文件夹：里面的东西是必须的，但是我们打开keil文件夹以后里面只有一个文件：See-also-the-AVDS-directory.txt，意思是参考RVDS文件夹里面的东西！
MemMang: 这个文件夹就是跟内存管理相关的，我们移植的时候是必须的。
RVDS 文件夹针对不同的架构的MCU 做了详细的分类，GD32F407 就参考 ARM_CM4F，打开 ARM_CM4F 文件夹。
在这里插入图片描述
ARM_CM4F 有两个文件，这两个文件就是我们移植的时候所需要的！

四、创建FreeRTOS分组

创建FreeRTOS_core,添加FreeRTOS\Source目录下的C文件。
在这里插入图片描述
创建FreeRTOS_portable，添加FreeRTOS\portable\MemMang文件夹下的heap_4.c和FreeRTOS\portable\RVDS\ARM_CM4F文件夹下的port.c。
.
这里为什么选择heap_4.c 和 ARM_CM4F文件夹下的port.c?

在使用RVDS（RealView Development Suite，即Arm的RealView开发工具）与FreeRTOS进行GD32F407项目的开发时，选择合适的移植文件对系统性能优化和浮点运算支持非常重要。### GD32F407的合适选择
使用ARM_CM4F移植文件夹：
GD32F407基于ARM Cortex-M4内核，并支持硬件浮点运算单元（FPU），因此选择`ARM_CM4F`目录中的移植文件是合适的。
RVDS编译器设置：
在RVDS中配置项目，确保启用FPU支持，这样编译器可以利用硬件浮点单元进行优化。
设置优化选项以从硬件特性中获得最佳性能。
移植文件中的端口设置：
确保FreeRTOSConfig.h中具有对应的设置，以充分利用GD32F407和FPU功能，例如：
#define configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION 1
#define configUSE_FLOATING_POINT 1
#define configMINIMAL_STACK_SIZE ((unsigned short)256)### 总结
对于GD32F407上的FreeRTOS开发，推荐使用`ARM_CM4F`作为移植层，而在RVDS中进行编译时，确保启用了FPU支持，以便运行时利用硬件浮点特性进行优化。这样可以最大化利用GD32F407的计算能力和实时性能。

常用的heap_x.c选项
heap_1.c：
特点：最简单的内存管理，支持分配但不支持释放。
适用场景：适用于内存一直增长且没有释放需求的简单应用。
heap_2.c：
特点：支持内存分配和简单释放，但不支持合并空闲内存块。
适用场景：适用于内存分配和释放较少，且对碎片化不敏感的应用。
heap_3.c：
特点：使用C库的`malloc`和`free`，依赖于系统库的实现。
适用场景：适用于希望利用标准库内存管理的环境，多用于测试或特殊应用。
heap_4.c：
特点：支持合并空闲内存块，提供最好的碎片管理。
适用场景：适用于内存频繁分配和释放，并且对碎片化敏感的应用。
heap_5.c：
特点：添加对多个内存区域的支持，适合复杂的内存布局。
适用场景：适用于多个不连续内存区域的高级内存管理需求。
### 为GD32F407的推荐选择
heap_4.c：通常推荐使用`heap_4.c`，它在多个内存块的合并和碎片管理方面表现最佳。这对于GD32F407这样有足够RAM空间的M4系列处理器特别合适，尤其是在内存使用相对复杂的应用环境中。
选择合适的heap实现能有效提高系统内存管理的效率和稳定性。如果你的系统内存使用模式特别复杂，可以考虑`heap_5.c`来管理多个内存区域。

工程目录如下：
在这里插入图片描述

五、添加相关的头文件路径

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六、FreeRTOSConfig.h配置

参看：FreeRTOS学习 – FreeRTOSConfig.h介绍

七、编译

编译一下，没有报错。说明移植完成了。

八、测试

创建一个task进行测试。
修改main.c

#include "gd32f4xx.h"
#include "systick.h"
#include <stdio.h>
#include "main.h"#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"//任务优先级
#define START_TASK_PRIO		1
//任务堆栈大小	
#define START_STK_SIZE 		128  
//任务句柄
TaskHandle_t StartTask_Handler;
//任务函数
void start_task(void *pvParameters);//任务优先级
#define FLOAT_TASK_PRIO		3
//任务堆栈大小	
#define FLOAT_STK_SIZE 		128  
//任务句柄
TaskHandle_t FLOATTask_Handler;
//任务函数
void float_task(void *pvParameters);//开始任务任务函数
void start_task(void *pvParameters)
{taskENTER_CRITICAL();           //进入临界区//创建float任务xTaskCreate((TaskFunction_t )float_task,     	(const char*    )"float_task",   	(uint16_t       )FLOAT_STK_SIZE, (void*          )NULL,				(UBaseType_t    )FLOAT_TASK_PRIO,	(TaskHandle_t*  )&FLOATTask_Handler); vTaskDelete(StartTask_Handler); //删除开始任务taskEXIT_CRITICAL();            //退出临界区}//float任务函数 
void float_task(void *pvParameters)
{static float float_num = 0.00;while(1){float_num+=0.01f;printf("float_num的值为:%.4f\r\n",float_num);vTaskDelay(1000);}
}/*!\brief      main function\param[in]  none\param[out] none\retval     none
*/
int main(void)
{//创建开始任务xTaskCreate((TaskFunction_t )start_task,            //任务函数(const char*    )"start_task",          //任务名称(uint16_t       )START_STK_SIZE,        //任务堆栈大小(void*          )NULL,                  //传递给任务函数的参数(UBaseType_t    )START_TASK_PRIO,       //任务优先级(TaskHandle_t*  )&StartTask_Handler);   //任务句柄   vTaskStartScheduler();          //开启任务调度//	systick_config();//	while(1) {
//	}
}