MCU裸機(jī)應(yīng)用程序遷移到RTOS案例說明

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之前有小伙伴大概問了這樣一個問題：我的單片機(jī)裸機(jī)代碼，在RTOS中怎么實現(xiàn)？如何拆分多任務(wù)？

不知道你們初學(xué)RTOS的時候，是不是也有這樣的疑問：MCU裸機(jī)應(yīng)用程序如何遷移到RTOS實時操作系統(tǒng)中？

裸機(jī)代碼遷移說明

將MCU裸機(jī)應(yīng)用程序遷移到RTOS（實時操作系統(tǒng)）應(yīng)用程序，它其實是涉及軟件系統(tǒng)架構(gòu)“重構(gòu)”的一個過程。

你裸機(jī)代碼的軟件架構(gòu)，和RTOS中用的軟件架構(gòu)存在明顯的區(qū)別，我們要遷移裸機(jī)代碼，其中就需要考慮一些遷移的問題。下面簡單說幾點：

1、評估現(xiàn)有系統(tǒng)：分析現(xiàn)有裸機(jī)應(yīng)用程序的功能、性能需求和資源使用情況等。

2、選擇合適的RTOS：根據(jù)系統(tǒng)需求選擇合適的RTOS，如μC/OS、FreeRTOS、RT-Thread、ThreadX等。

3、搭建RTOS環(huán)境：在開發(fā)環(huán)境中配置RTOS系統(tǒng)，包括任務(wù)創(chuàng)建、消息隊列、信號量等需要用到的組件。

4、重構(gòu)代碼：將裸機(jī)應(yīng)用程序中的功能模塊重構(gòu)為RTOS任務(wù)，利用RTOS提供的資源管理機(jī)制實現(xiàn)資源分配和同步。

5、測試和驗證：對遷移后的系統(tǒng)進(jìn)行測試和驗證，確保功能正確性和性能滿足要求。

6、......

以上是針對裸機(jī)項目遷移的一些常見做法，具體還需要結(jié)合項目實際情況做出相應(yīng)調(diào)整。

遷移案例說明

我們這里簡單舉一個例子，將一個MCU從裸機(jī)應(yīng)用程序遷移到FreeRTOS實時操作系統(tǒng)。
比如裸機(jī)應(yīng)用程序：一個LED亮滅閃爍，（間隔一段時間）讀取一組傳感器（如溫度、濕度等）數(shù)據(jù)并顯示，然后通過串口發(fā)送出去。。。

uint8_t sensorData[2];
int?main(void){  while(1)  {????LED_TOGGLE();????????????//LED亮滅
????ReadSensor(&sensorData);?//讀取傳感器數(shù)據(jù)并顯示????DisplayData(&sensorData);????????UARTSend(&sensorData);???//發(fā)送數(shù)據(jù)    Delay(100);  }}

以上裸機(jī)代碼，在RTOS中實現(xiàn)，可以拆分為：

任務(wù)1：LED閃爍

任務(wù)2：讀取傳感器數(shù)據(jù)并顯示任務(wù)3：串口發(fā)送

最好還需要創(chuàng)建一個消息隊列：任務(wù)2的數(shù)據(jù)，發(fā)送給任務(wù)3

創(chuàng)建三個任務(wù)：

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);

創(chuàng)建消息隊列：

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

任務(wù)1，就比較簡單：

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

任務(wù)2，讀取傳感器數(shù)據(jù)并顯示，然后發(fā)送數(shù)據(jù)至任務(wù)3：

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

任務(wù)3，接收任務(wù)2消息隊列，檢測按鍵，并通過串口發(fā)送數(shù)據(jù)：

static uint8_t sensorData[2];
void Task3_SEND(void *pvParameters){  for(;;)  {    if(xQueueReceive(xSENSORSendQueue, &sensorData, 100) == pdTRUE)    {      UARTSend(&sensorData);    }
    vTaskDelay(10);  }}

以上就是裸機(jī)遷移到RTOS的簡單案例，其實，主要是對裸機(jī)復(fù)雜的“結(jié)構(gòu)”進(jìn)行拆分。

最后，要說明一下，舉例可能不是很準(zhǔn)確，同時，實際項目優(yōu)化的空間還很大。