MCU裸机应用程序迁移到RTOS案例说明

之前有小伙伴大概问了这样一个问题：我的单片机裸机代码，在RTOS中怎么实现？如何拆分多任务？

不知道你们初学RTOS的时候，是不是也有这样的疑问：MCU裸机应用程序如何迁移到RTOS实时操作系统中？

裸机代码迁移说明

将MCU裸机应用程序迁移到RTOS（实时操作系统）应用程序，它其实是涉及软件系统架构“重构”的一个过程。

你裸机代码的软件架构，和RTOS中用的软件架构存在明显的区别，我们要迁移裸机代码，其中就需要考虑一些迁移的问题。下面简单说几点：

1、评估现有系统：分析现有裸机应用程序的功能、性能需求和资源使用情况等。
2、选择合适的RTOS：根据系统需求选择合适的RTOS，如µC/OS、FreeRTOS、RT-Thread、ThreadX等。
3、搭建RTOS环境：在开发环境中配置RTOS系统，包括任务创建、消息队列、信号量等需要用到的组件。
4、重构代码：将裸机应用程序中的功能模块重构为RTOS任务，利用RTOS提供的资源管理机制实现资源分配和同步。
5、测试和验证：对迁移后的系统进行测试和验证，确保功能正确性和性能满足要求。
6、......

以上是针对裸机项目迁移的一些常见做法，具体还需要结合项目实际情况做出相应调整。

迁移案例说明

我们这里简单举一个例子，将一个MCU从裸机应用程序迁移到FreeRTOS实时操作系统。

比如裸机应用程序：一个LED亮灭闪烁，（间隔一段时间）读取一组传感器（如温度、湿度等）数据并显示，然后通过串口发送出去。。。

uint8_t sensorData[2];

int main(void) 
{
    while (1) 
    {
        LED_TOGGLE();

        ReadSensor(&sensorData);
        DisplayData(&sensorData);

        UARTSend(&sensorData);
        Delay(100);
    }
}

以上裸机代码，在RTOS中实现，可以拆分为：

任务1：LED闪烁
任务2：读取传感器数据并显示
任务3：串口发送

最好还需要创建一个消息队列：任务2的数据，发送给任务3

创建三个任务：

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);

创建消息队列：

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

任务1，就比较简单：

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

任务2，读取传感器数据并显示，然后发送数据至任务3：

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

任务3，接收任务2消息队列，检测按键，并通过串口发送数据：

static uint8_t sensorData[2];

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

以上就是裸机迁移到RTOS的简单案例，其实，主要是对裸机复杂的“结构”进行拆分。

最后，要说明一下，举例可能不是很准确，同时，实际项目优化的空间还很大。

END

作者：strongerHuang
来源：strongerHuang

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裸机代码迁移说明

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