在ATmega328P上使用FreeRTOS

shaoziyang

AVR上的RTOS可能是种类最多的，有avrx、ucOS、FreeRTOS、ChibiRTOS、Atomthreads等等，还有很多国内高手写的小rtos，加起来起码有几十种吧。虽然现在很多已经停止开发，甚至网站也没有了，但是仍然是非常经典的。

下面先尝试移植FreeRTOS到ATmega328P Xplained Mini上。

首先需要安装FreeRTOS。目前FreeRTOS的最新稳定版本是8.1.2，8.2版本暂时还是beta状态，所以就选择了8.1.2版。FreeRTOS的下载是放在SourceForge上，但是一些原因现在SF经常下载不了。如果需要下载，可以通过SF的镜像，例如http://sourceforge.jp/。

安装FreeRTOS后，就可以开始我们的移植了。为了速度更快一些，先以AS4为例，AS6下基本是一样的。先创建一个新项目，并在项目文件夹下创建FreeRTOS目录。这样项目就可以和FreeRTOS结合起来，方便使用相对目录管理。（这里因为可能会有多个例子，所有的例子会共用FreeRTOS的文件，所以例子程序中FreeRTOS的目录和项目文件的目录就平级了）

然后在将FreeRTOS的文件复制过来。FreeRTOS的源码很大，因为包括了很多架构的移植，以及100多兆的例程，为了节约空间，我在例子中删除了绝大部分的东西，只保留了AVR相关的部分。

下一步就是添加FreeRTOS的文件到项目中，具体的文件参考一下图片和例程。

然后在项目文件夹中新建一个文件，保存为FreeRTOSConfig.h，这就是项目文件对FreeRTOS的配置。可以从FreeRTOS的例程中复制一个过来，修改一下使用。主要就是定义configCPU_CLOCK_HZ（时钟频率）、configTICK_RATE_HZ（节拍频率）、configMAX_PRIORITIES（最大优先级）等。例程中时钟设置为8M，因为我将ATmega328P Xplained Mini改为了3.3V，所以开发板的时钟频率自动降低到8M。如果是5V供电，时钟还是16M。

在就是设置一下文件的搜索路径，需要将FreeRTOS文件的路径添加进来。此外还需要将当前目录也加进来，因为这是FreeRTOSConfig.h所在的目录。

在main.c中写一小段代码，进行简单的测试。

1. /*
   
2.   单个任务的使用。
   
3.   
   
4.   * 使用 xTaskCreate 创建任务
   
5.   * vTaskStartScheduler 启动调度器
   
6.   * 在任务中使用 vTaskDelay 进行延时
   
7.   
   
8. */
   
9. 
   
10. #include "FreeRTOS.h"
    
11. #include "task.h"
    
12. 
    
13. #include "cfg.h"
    
14. #include "macromcu.h"
    
15. 
    
16. void vTaskCode( void * pvParameters )
    
17. {
    
18.   const portTickType xDelay = 100 / portTICK_RATE_MS;
    
19. 
    
20.   for( ;; )
    
21.   {
    
22.     vTaskDelay( xDelay );
    
23.     PININV(LED1);
    
24.   }
    
25. }
    
26. 
    
27. 
    
28. int main()
    
29. {
    
30.   PINDIR(LED1, PIN_OUTPUT);
    
31. 
    
32.   xTaskCreate( vTaskCode, "TASK1", configMINIMAL_STACK_SIZE, NULL, 1, NULL );
    
33. 
    
34.   vTaskStartScheduler();
    
35. 
    
36.   while(1);
    
37. 
    
38.   return 0;
    
39. }

复制代码

先编译测试一下，发现编译有错误。检查后发现是port.c文件的问题，TIMSK没有定义。这是因为FreeRTOS是以atmega323为例的，和atmega328有一些区别。先将TIMSK修改为TIMSK1，在检查一下port.c中，还有没有问题。果然又发现TIMER1中断的名称需要修改。新版本的AVRGCC使用了新的命名方式，于是也修改为TIMER1_COMPA_vect。这次编译可以通过了。

先在Proteus中仿真一下，发现RTOS没有跑起来。再次检查port.c，发现定时器中断允许位设置有问题，FreeRTOS中设置的是

1. #define portCOMPARE_MATCH_A_INTERRUPT_ENABLE ( ( uint8_t ) 0x10 )

复制代码

但是在atmega328P中，OCIE1A在TIMSK1的bit1上。于是再进行修改：

1. #define portCOMPARE_MATCH_A_INTERRUPT_ENABLE        (1<<OCIE1A)//( ( uint8_t ) 0x10 )

复制代码

在编译仿真，LED开始闪了，说明RTOS开始运行了。如图：

移植FreeRTOS时，虽然中间有一点波折，但是还算比较快，使用也很方便。

完整的AS4参考例程

freertos_demo.zip (319.82 KB, 下载次数: 983)

2015-1-8 12:40 上传

点击文件名下载附件

zhzhx66

谢谢楼主分享！！！！！！！！！

770781327

呵呵，正好想学freerots，mark一下

jwdxu2009

写的好，学习和参考了，谢了

时光碎了天

谢谢楼主分享！！！！！！！！！

虎爷

ATmega328P 跑系统有点累吧