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1.在学习freertos之前，源码应学习哪些东西
2.如何在项目中使用RTOS分析工具SystemView？
3.free rtos和ucos的区别
4.在学习freertos之前，应学习哪些东西
5.Freertos（4）----信号量
6.FreeRTOS简介

在学习freertos之前，分析应学习哪些东西

       学习FreeRTOS前的源码准备工作　　这里只要做好两点就可以了。　　1,分析 从官网下载最新的程序包　　2, 官网有FreeRTOS每个函数的API说明，已经相应API的源码例子，其实源码的分析源码程序定义.h文件里面也有大部分函数的使用例子　　 教程计划　　1 先把自己做的这几个例子讲解一下，关键是源码分析一下源码，源码必须得分析，分析要不知其然不知其所以然。源码　　2 然后把官方的分析这几个例子讲解一下，说这几个例子的源码主要目的是充分学习官方是如何使用这个RTOS的，非常有参考价值。分析　　3 针对我们板子自己的源码外设，做一套完整的分析，基于FreeRTOS的源码底层驱动，让这些驱动能够更加有效的在FreeRTOS下面工作。在学习freertos之前，应学习哪些东西

如何在项目中使用RTOS分析工具SystemView？

       在RTOS应用设计中，开发者往往难以直接观察到多任务系统运行时的实时行为，因为这些行为不仅受源代码影响，还与任务、中断、输入及其相互作用紧密相关。为解决这一问题，可视化分析工具如SEGGER公司的SystemView应运而生。SystemView提供全面洞察，商品开源码通过时间轴、CPU负载、运行时间信息和上下文运行时信息的可视化窗口，帮助开发者深入理解应用的执行过程。

       本文将介绍如何使用Segger J-Link和NXP LPC开发板，实现SystemView的移植与使用，以FreeRTOS .3.0版本为例。SystemView支持多种RTOS系统，包括uC/OS-II、μC/OS-III、FreeRTOS、embOS和裸机系统。

       SystemView工作模式包括持续记录、Single-Shot和Post-Mortem模式。持续记录模式通过J-Link调试器和实时传输技术（RTT）实现，实时记录目标程序运行情况。Single-Shot模式适用于不支持RTT或未使用J-Link的情况，记录数据直至缓冲区满为止。Post-Mortem模式在缓冲区满时覆盖旧事件，用于分析系统崩溃前的情况。

       为了在目标设备上使用SystemView，首先需要在应用工程中添加SystemView和RTT的源码文件。这包括配置文件、实现源码和针对不同OS及版本的接口文件。配置FreeRTOS跟踪功能，尚模板源码通过编译宏在FreeRTOSConfig.h中包含SystemView相关代码。此外，还需设置SystemView工作模式、事件缓存大小，并在任务创建前调用初始化函数。

       在PC端，安装和设置SystemView软件。通过Target->Recorder Configuration选项配置目标设置、调试接口类型和接口速度。选择Auto检测RTT控制块地址。点击Target->Start Recording开始跟踪记录。在持续记录模式下，跟踪视图显示RTOS应用中的中断和任务，直观展示任务抢占过程，有助于开发者优化代码。

       借助SystemView，开发者能更直观地理解RTOS应用的实时行为，有效提升代码质量，创造更高性能的系统。

free rtos和ucos的区别

       ã€€ä¸€ã€freeRTOS比uCOS II优胜的地方：

        　　1。 内核 ROM和耗费RAM都比uCOS 小，特别是RAM。 这在 单片机 里面是稀缺资源，uCOS至少要5K以上， 而freeOS用2~3K也可以跑的很好。

        　　2。freeRTOS 可以用协程（Co-routine），减少RAM消耗（共用STACK）。uCOS只能用任务（TASK，每个任务有一个独立的STACK）。

        　　3。freeRTOS 可以有优先度一样的任务，这些任务是按 时间片 来轮流处理，uCOSII 每个任务都只有一个独一无二的 优先级 。因此， 理论 上讲，freeRTOS 可以管理超过个任务，而uCOS只能管理个。

        　　4。freeRTOS 是在商业上免费应用。uCOS在商业上的应用是要付钱的。

        　　二、freeRTOS 不如uCOS的地方：

        　　1。比uSOS简单，任务间通讯freeRTOS只支持Queque， Semaphores， Mutex。 uCOS除这些外，还支持Flag, MailBox.

        　　2。uCOS的支持比freeRTOS 多。除 操作系统 外，freeRTOS只支持TCPIP， uCOS则有大量外延支持，比如FS， USB， GUI， CAN等的支持

        　　3。uCOS可靠性更高，而且耐优化，freeRTOS 在我设置成中等优化的时候，就会出问题。

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在学习freertos之前，应学习哪些东西

       ã€€ã€€å­¦ä¹ FreeRTOS前的准备工作

       ã€€ã€€è¿™é‡Œåªè¦åšå¥½ä¸¤ç‚¹å°±å¯ä»¥äº†ã€‚

       ã€€ã€€1, 从官网下载最新的程序包

       ã€€ã€€2, 官网有FreeRTOS每个函数的API说明，已经相应API的例子，其实源码的.h文件里面也有大部分函数的使用例子

       ã€€ã€€ 教程计划

       ã€€ã€€1 先把自己做的这几个例子讲解一下，关键是分析一下源码，源码必须得分析，要不知其然不知其所以然。

       ã€€ã€€2 然后把官方的这几个例子讲解一下，说这几个例子的主要目的是充分学习官方是如何使用这个RTOS的，非常有参考价值。

       ã€€ã€€3 针对我们板子自己的外设，做一套完整的，基于FreeRTOS的底层驱动，让这些驱动能够更加有效的在FreeRTOS下面工作。

Freertos（4）----信号量

       Freertos中的二值信号量是一种用于任务间或任务与中断间同步的基本工具。它与互斥信号量类似，但不具备优先级继承机制。二值信号量的特点在于其队列仅有一项，意味着队列要么为空，要么已满，主力净差源码任务只需判断队列状态，无需关注具体消息内容。

       以温湿度传感器为例，如果采集数据和刷新屏幕的周期不同步，可能会浪费CPU资源。通过使用二值信号量，传感器数据采集完成后才会触发屏幕刷新，确保数据的准确性并节省CPU资源。在操作中，任务会根据信号量队列状态进入阻塞或非阻塞状态。

       Freertos通过在发送信号量时立即返回，避免了发送端和接收端的同步问题。创建二值信号量时，API与创建队列类似，只是设置消息数量为1，大小为0，类型为二值信号量队列。

       计数信号量则更注重资源管理，允许多个任务访问，但限制任务总数。当超过限制时，后续任务会阻塞，直到有任务释放资源。这种机制就像多个人上厕所的比喻，确保了资源访问的源码时代11有序性。

       互斥信号量则提供了互斥和优先级继承特性，确保临界资源的独占访问，避免优先级翻转问题。在源码中，创建、释放和获取互斥信号量的过程同样体现了简化设计的理念。

       递归互斥信号量允许任务多次获取并释放，但必须是成对操作，且同样具有优先级继承机制。递归互斥信号量的API和源码实现同样遵循这一原则。

FreeRTOS简介

       FreeRTOS，一个专为小型嵌入式系统设计的迷你操作系统内核，它的存在旨在提供基础的系统功能。它的核心特性包括任务管理、精准的时间管理、信号量机制、消息队列服务以及内存和记录功能，这些使得它在资源有限的小型系统中展现出强大的适应性。[1]

       由于实时操作系统对系统资源，特别是RAM的需求，像μC/OS-II、embOS和salvo这样的RTOS能够在小容量RAM的单片机上运行，而FreeRTOS就是其中之一。相比于商业的μC/OS-II和embOS，FreeRTOS的一大亮点是其开源的性质，用户可以自由获取和使用源代码。此外，它还具有高度的可移植性和可裁剪性，开发者可以根据项目需求灵活定制和移植到各种类型的单片机上。目前，FreeRTOS的最新版本为7.4.0，这表明其持续更新和优化，以满足不断变化的嵌入式系统需求。

扩展资料

       在嵌入式领域中，嵌入式实时操作系统正得到越来越广泛的应用。采用嵌入式实时操作系统(RTOS)可以更合理、更有效地利用CPU的资源，简化应用软件的设计，缩短系统开发时间，更好地保证系统的实时性和可靠性。

STM上的FreeRTOS实时操作系统

       FreeRTOS是一款在嵌入式系统中广泛使用的实时操作系统，而STM是一系列由STMicroelectronics开发的微控制器。

       在STM上使用FreeRTOS可以充分利用其多核处理能力，并实现多任务管理、任务调度等功能。下面将详细介绍如何在STM上使用FreeRTOS，并给出一些示例代码。

       首先，确保你已经具备以下硬件准备：

       - STM开发板

       - 串行调试接口（如ST-LINK）用于下载程序

       - 集成开发环境（IDE），如Keil MDK或STMCubeIDE

       - FreeRTOS源代码

       在创建一个新的FreeRTOS项目之前，需要对FreeRTOS进行配置。主要的配置包括选择所需的内核功能、任务数和任务堆栈大小等。这些配置的具体方法可以参考FreeRTOS的官方文档。

       在FreeRTOS中，任务是最基本的执行单元。以下是一个简单的示例，展示了如何创建两个任务并实现它们的简单调度。

       在FreeRTOS中，使用RTOS API可以进行任务的创建、删除、挂起和恢复等操作。以下是一些常用的API示例：

       在使用FreeRTOS时，需要进行硬件准备，配置FreeRTOS，创建任务，并使用RTOS API进行任务管理和通信操作。通过合理地调度任务、管理资源和进行任务间通信，可以实现复杂的嵌入式应用程序。

       FreeRTOS与STM的结合，使嵌入式系统的性能和稳定性得到显著提升，为开发人员提供了强大的工具来创建高效且可靠的多任务系统。

FreeRTOS功能和特点

       FreeRTOS是一个功能强大且特点显著的实时操作系统，其设计以灵活性和易用性为核心。它提供了混合配置选项，让开发者可以根据项目需求选择合适的特性，以满足不同的应用场景。

       FreeRTOS注重代码的完整性和信任度，确保高层次的代码在运行过程中不受破坏。它的设计目标明确，致力于创造简单易用的开发体验，特别适合C语言开发，代码结构紧凑，便于携带和移植。

       在任务管理方面，FreeRTOS支持同时处理两项任务和共享例程，使得系统资源的利用率得以提高。它还拥有强大的执行跟踪功能，有助于开发者深入了解任务执行情况，便于调试和优化。

       安全是FreeRTOS的一大亮点，它内置了堆栈溢出检测功能，有效防止因堆栈溢出导致的系统崩溃。更重要的是，它不限制任务的数量和优先级，允许多个任务共享相同的优先级，无需担心优先级继承权的问题，极大地增强了系统的并发性能。

       此外，FreeRTOS提供了丰富的同步和通信机制，包括队列、二进制信号量、计数信号灯以及递归通信，为任务间的协作提供了多种途径。对于需要优先级继承权的场景，它也提供了相应的解决方案。

       最吸引人的可能是其开源特性，FreeRTOS的源代码可供免费使用，无需担心版权问题。它还支持从标准的Windows主机进行交叉开发，大大降低了开发者的入门门槛和部署复杂性。

扩展资料

       在嵌入式领域中，嵌入式实时操作系统正得到越来越广泛的应用。采用嵌入式实时操作系统(RTOS)可以更合理、更有效地利用CPU的资源，简化应用软件的设计，缩短系统开发时间，更好地保证系统的实时性和可靠性。

FreeRTOS递归互斥信号量

       递归互斥信号量是一种特殊的互斥信号量，不同于普通互斥信号量，已经获取递归互斥信号量的任务可以再次获取此信号量，即任务可以嵌套使用，次数不限。递归互斥信号量同样需解决优先级继承问题，获取的次数必须释放相同的次数，且不能在中断服务函数中使用。

       递归互斥信号量的实现通过宏调用xQueueCreateMutex()函数创建，此函数源码细节参考互斥信号量章节3.1的介绍。释放递归互斥信号量使用宏调用xSemaphoreGiveRecursive()函数，调用xQueueGiveMutexRecursive()完成释放过程。获取递归互斥信号量使用宏调用xSemaphoreTakeRecursive()函数，执行xQueueTakeMutexRecursive()实现获取。

       实例展示了递归互斥信号量的应用。通过STMCubeMX将FreeRTOS移植至工程，创建优先级高低不同的三个任务与一个递归互斥信号量。在MDK-ARM软件中编程，编译无误后下载至开发板，使用串口调试助手观察调试信息。

       如需获取FreeRTOS递归互斥信号量实例的完整工程源代码，请关注公众号并在公众号内发送指定消息。