FreeRTOS 移植完整笔记

一、前置准备：FreeRTOS 源码获取与结构
1. 下载源码
官网：https://www.freertos.org/
GitHub：https://github.com/FreeRTOS/FreeRTOS/releases

FreeRTOS/

Source/ # 内核核心（必须用）

include/ # 通用头文件

7个.c文件 # tasks.c/queue.c等

portable/ # 移植关键文件

RVDS/ARM_CM3/ # M3内核接口（必须）

MemMang/heap_4.c # 内存管理（必须）

Demo/ # 找 FreeRTOSConfig.h 配置文件

移植只需要 3 部分：

1. Source 下 7 个通用 .c 文件
2. portable/RVDS/ARM_CM3
3. portable/MemMang/heap_4.c

工程根目录新建文件夹：

FreeRTOS/ ├─ source/ ├─ portable/ └─ include/

拷贝文件：
源码 Source/*.c → 工程 FreeRTOS/source/
源码 Source/include/ → 工程 FreeRTOS/include/
源码 Source/portable/RVDS/ARM_CM3 → 工程 FreeRTOS/portable/
源码 Source/portable/MemMang/heap_4.c → 工程 FreeRTOS/portable/MemMang/

拷贝配置文件：
从源码 Demo/CORTEX_STM32F103_Keil/ 复制 FreeRTOSConfig.h
HAL 项目：放到 Core/Inc
寄存器项目：放到 USER/Inc 或自定义头文件路径

修改 FreeRTOSConfig.h

添加 3 行（直接加在文件末尾即可）

#define xPortPendSVHandler PendSV_Handler

#define vPortSVCHandler SVC_Handler

#define INCLUDE_xTaskGetSchedulerState 1

修改 stm32f1xx_it.c

#include "FreeRTOS.h"

#include "task.h"

1. 注释掉系统默认的两个中断函数（非常重要）：

// void SVC_Handler(void){} // void PendSV_Handler(void){}

1. 修改SysTick_Handler：

extern void xPortSysTickHandler(void); void SysTick_Handler(void) { if(xTaskGetSchedulerState() != taskSCHEDULER_NOT_STARTED) { xPortSysTickHandler(); } }

HAL 时钟源修改

CubeMX / 代码中：

• SysTick 给 FreeRTOS 使用
• HAL 库时钟源切换为：TIM1或TIM2
• 中断优先级设置高一点（如 1），防止系统卡死

寄存器项目移植
MDK 添加文件 + 头文件路径
和 HAL 库完全一致

修改 FreeRTOSConfig.h
和 HAL 库一

#define xPortPendSVHandler PendSV_Handler #define vPortSVCHandler SVC_Handler #define INCLUDE_xTaskGetSchedulerState 1

3. main.c 实现 SysTick 中断

extern void xPortSysTickHandler(void); void SysTick_Handler(void) { if(xTaskGetSchedulerState() != taskSCHEDULER_NOT_STARTED) { xPortSysTickHandler(); } }

寄存器项目无需注释 SVC/PendSV，因为 FreeRTOS 已经接管了这两个中断。

1.为什么要在 FreeRTOSConfig.h 里加这两句？

#define xPortPendSVHandler PendSV_Handler #define vPortSVCHandler SVC_Handler

原因：

FreeRTOS 自己实现了任务切换必须用的两个中断函数：

xPortPendSVHandler

vPortSVCHandler

但是STM32 官方启动文件（startup_stm32f10x.s）里写死的中断名是：

PendSV_Handler

SVC_Handler

2. 为什么要注释掉 stm32f1xx_it.c 里的 SVC_Handler 和 PendSV_Handler？

//void SVC_Handler(void){} //void PendSV_Handler(void){}

原因：

这两个函数，HAL 库默认给你生成了空实现！

如果不注释：

• 编译器会发现：
  • FreeRTOS 写了一个PendSV_Handler
  • 我自己的文件里也写了一个PendSV_Handler
• 结果：重复定义报错 → 编译失败！

总结：

FreeRTOS 要用这两个中断，你就必须把 HAL 生成的空函数删掉 / 注释掉！

3. 为什么要修改 SysTick_Handler？

extern void xPortSysTickHandler(void); void SysTick_Handler(void) { if(xTaskGetSchedulerState() != taskSCHEDULER_NOT_STARTED) { xPortSysTickHandler(); } }

原因：

SysTick 是 FreeRTOS 的系统心跳！

RTOS 要做：

• 任务延时
• 时间片轮转
• 超时等待
• 软件定时器

全都靠 SysTick 提供时基！

所以：

• 每次滴答定时器中断
• 我必须调用 FreeRTOS 提供的xPortSysTickHandler()
• 告诉 RTOS：时间又过去 1ms 啦！

4. 为什么 HAL 项目必须把时钟源从 SysTick 改成 TIM 定时器？

原因：

HAL 库和 FreeRTOS 抢同一个 SysTick！

• HAL 用它做HAL_Delay()
• FreeRTOS 用它做任务调度

两个同时用 →冲突 → 系统直接卡死 / 死机

解决方法：

让一个人用，另一个人换工具：

• FreeRTOS 继续用 SysTick（必须用）
• HAL 改用 TIM1、TIM2 等普通定时器做时基

这样就不打架了。

5. 为什么寄存器项目不用注释 SVC/PendSV？

原因：

寄存器项目里根本没写这两个函数！

• 寄存器工程 = 你自己从零写代码
• 没写SVC_Handler、PendSV_Handler
• 所以 FreeRTOS 直接接管，不会冲突

HAL 工程 = CubeMX 自动生成了空函数不注释就重复定义。

总结

1. SVC、PendSV 是 FreeRTOS 任务切换的核心，必须让 FreeRTOS 接管。
2. 改名宏定义 = 让单片机认识 FreeRTOS 的中断函数。
3. 注释 HAL 空函数 = 防止重复定义。
4. SysTick 给 FreeRTOS，HAL 换 TIM = 避免时钟冲突卡死。

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