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FreeRTOS操作系统怎么配置

发表于:2026-11-02 作者:千家信息网编辑
千家信息网最后更新 2026年11月02日,这篇"FreeRTOS操作系统怎么配置"文章的知识点大部分人都不太理解,所以小编给大家总结了以下内容,内容详细,步骤清晰,具有一定的借鉴价值,希望大家阅读完这篇文章能有所收获,下面我们一起来看看这篇"
千家信息网最后更新 2026年11月02日FreeRTOS操作系统怎么配置

这篇"FreeRTOS操作系统怎么配置"文章的知识点大部分人都不太理解,所以小编给大家总结了以下内容,内容详细,步骤清晰,具有一定的借鉴价值,希望大家阅读完这篇文章能有所收获,下面我们一起来看看这篇"FreeRTOS操作系统怎么配置"文章吧。

FreeRTOS 的系统配置文件为 FreeRTOSConfig.h,在此配置文件中可以完成 FreeRTOS 的裁剪和配置。

1. FreeRTOSConfig.h 文件

FreeRTOS 的配置基本是通过在 FreeRTOSConfig.h 中使用"#define"这样的语句来定义宏定义实现的。在 FreeRTOS 的官方 demo 中,每个工程都有一个 FreeRTOSConfig.h 文件,我们在使用的时候可以参考这个文件,甚至直接复制粘贴使用。

2. "INCLUDE_" 开始的宏

使用"INCLUDE_"开头的宏用来表示使能或除能 FreeRTOS 中相应的 API 函数,作用就是用来配置 FreeRTOS 中的可选 API 函数的。比如当宏 INCLUDE_vTaskPrioritySet 设置为 0 的时候表示不能使用函数 vTaskPrioritySet(),当设置为 1 的时候就表示可以使用函数vTaskPrioritySet()。这个功能其实就是条件编译,条件编译的好处就是节省空间,不需要的功能就不用编译,这样就可以根据实际需求来减少系统占用的 ROM 和 RAM 大小,根据自己所使用的 MCU 来调整系统消耗,降低成本。

3."config"开始的宏

"config"开始的宏和"INCLUDE_"开始的宏一样,都是用来完成 FreeRTOS 的配置和裁剪的。

想要充分理解FreeRTOSConfig.h文件中的宏定义,必须要对FreeRTOS的代码有一定的了解,所以此处就不把宏定义一个一个列出来了,仅仅附上我自己用并注释好的FreeRTOSConfig.h文件

#ifndef FREERTOS_CONFIG_H#define FREERTOS_CONFIG_H//针对不同的编译器调用不同的stdint.h文件//并确保stdint只被编译器使用,不被汇编器使用#if defined(__ICCARM__) || defined(__CC_ARM) || defined(__GNUC__)#include extern uint32_t SystemCoreClock;#endif/***********************************************************************************************************************//*                                         FreeRTOS基础配置配置选项                                                   *//**********************************************************************************************************************///#define configOVERRIDE_DEFAULT_TICK_CONFIGURATION 1 //使用非systick中断作为调度时钟#define configUSE_PREEMPTION                    1   //置1:RTOS使用抢占式调度器;置0:RTOS使用协作式调度器(时间片)/* 注:* 在多任务管理机制上,操作系统可以分为抢占式和协作式两种。* 抢占式:根据任务的优先级,优先级高的任务就绪后,获取CPU的使用权。* 协作式:任务主动释放CPU后,切换到下一个任务。*/#define configUSE_TIME_SLICING                                     1       //1:使能时间片调度(默认是使能的)/* 注:* 为了实现时间片轮转调度,系统把所有就绪进程按先入先出的原则排成一个队列。新来的进程加到就绪队列末尾。* 每当执行进程调度时,进程调度程序总是选出就绪队列的队首进程,让它在CPU上运行一个时间片的时间。* 当进程用完分给它的时间片后,系统的计时器发出时钟中断,调度程序便停止该进程的运行,把它放入就绪队列的末尾;* 然后,把CPU分给就绪队列的队首进程,同样也让它运行一个时间片,如此往复。*/#define configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION 1   //1:使用特殊方法选择下一个要执行的任务(硬件支持)/* 注:* 某些运行FreeRTOS的硬件有两种方法选择下一个要执行的任务:通用方法和特定于硬件的方法(以下简称"特殊方法")。* 通用方法:*      1.configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION 为 0 或者硬件不支持这种特殊方法。*      2.可以用于所有FreeRTOS支持的硬件*      3.完全用C实现,效率略低于特殊方法。*      4.不强制要求限制最大可用优先级数目* 特殊方法:*      1.必须将configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION设置为1。*      2.依赖一个或多个特定架构的汇编指令(一般是类似计算前导零[CLZ]指令)。*      3.比通用方法更高效*      4.一般强制限定最大可用优先级数目为32* 一般是硬件计算前导零指令,如果所使用的,MCU没有这些硬件指令的话此宏应该设置为0!*/#define configUSE_TICKLESS_IDLE                 0   //0:不启用低功耗tickless模式/* 注:* 置1:使能低功耗tickless模式;置0:保持系统节拍(tick)中断一直运行** 假设开启低功耗的话可能会导致下载出现问题,因为程序在睡眠中,可用以下办法解决* 下载方法:*      1.将开发版正常连接好*      2.按住复位按键,点击下载瞬间松开复位按键**      1.通过跳线帽将 BOOT 0 接高电平(3.3V)*      2.重新上电,下载**                  1.使用FlyMcu擦除一下芯片,然后进行下载*                       STMISP -> 清除芯片(z)*/#define configUSE_QUEUE_SETS                     1  //1:启用队列集合/* 注:* 队列集合:用于对多个队列以及信号量进行"监听",* 只要其中不管哪一个有消息到来,都可以让任务退出阻塞状态。*/#define configCPU_CLOCK_HZ                      (SystemCoreClock) //CPU频率/* 注:* 写入实际的CPU内核时钟频率,也就是CPU指令执行频率,通常称为Fclk* Fclk为供给CPU内核的时钟信号,我们所说的cpu主频为 XX MHz,* 就是指的这个时钟信号,相应的,1/Fclk即为cpu时钟周期;*/#define configTICK_RATE_HZ                      (( TickType_t )1000) //时钟节拍频率1000HZ,周期就是1ms/* 注:* RTOS系统节拍中断的频率。* 即一秒中断的次数,每次中断RTOS都会进行任务调度*/#define configMAX_PRIORITIES                    (32)  //可使用的最大优先级/* 注:* 设置任务优先级时,数字越小,优先级越高*/#define configMINIMAL_STACK_SIZE                ((unsigned short)128)   //空闲任务使用的堆栈大小/* 注:* 空闲任务就是CPU无事可做的时候,操作系统为了不让CPU闲着,强行让它做的一个任务* 空闲任务是FreeRTOS不可缺少的任务,因为FreeRTOS设计要求必须至少有一个任务处于运行状态。*/#define configMAX_TASK_NAME_LEN                                    (16)    //任务名字字符串的长度#define configUSE_16_BIT_TICKS                                     0       //系统节拍计数器变量的数据类型,//1表示为16位无符号整形,0表示为32位无符号整形#define configIDLE_SHOULD_YIELD                                    1       //1:空闲任务放弃CPU使用权给其他同优先级的用户任务#define configUSE_TASK_NOTIFICATIONS            1       //1:开启任务通知功能,默认开启#define configUSE_MUTEXES                       1       //1:使用互斥信号量#define configQUEUE_REGISTRY_SIZE                          8       //设置可以注册的信号量和消息队列个数#define configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW                     0       //不使用堆栈溢出检测功能/* 注:* 大于0时启用堆栈溢出检测功能,如果使用此功能* 用户必须提供一个栈溢出钩子函数,如果使用的话* 此值可以为1或者2,因为有两种栈溢出检测方法 */#define configUSE_RECURSIVE_MUTEXES                            1       //1:使用递归互斥信号量#define configUSE_COUNTING_SEMAPHORES                  1       //1:使用计数信号量#define configUSE_APPLICATION_TASK_TAG                 0       //不可为任务分配标签(默认不可)/*****************************************************************FreeRTOS与内存申请有关配置选项*****************************************************************/#define configSUPPORT_DYNAMIC_ALLOCATION        1       //支持动态内存申请#define configTOTAL_HEAP_SIZE                                      ((size_t)(32*1024)) //系统所有总的堆大小/***************************************************************FreeRTOS与钩子函数有关的配置选项**************************************************************/#define configUSE_IDLE_HOOK                                                0   //置1:使用空闲钩子;置0:忽略空闲钩子/* 注:* 空闲任务钩子是一个函数,这个函数由用户来实现,* FreeRTOS规定了函数的名字和参数:void vApplicationIdleHook(void ),* 这个函数在每个空闲任务周期都会被调用* 对于已经删除的RTOS任务,空闲任务可以释放分配给它们的堆栈内存。* 因此必须保证空闲任务可以被CPU执行* 使用空闲钩子函数设置CPU进入省电模式是很常见的* 不可以调用 会引起空闲任务阻塞 的API函数*/#define configUSE_TICK_HOOK                                    0   //置1:使用时间片钩子;置0:忽略时间片钩子/* 注:* 时间片钩子是一个函数,这个函数由用户来实现,* FreeRTOS规定了函数的名字和参数:void vApplicationTickHook(void )* 时间片中断可以周期性的调用* 函数必须非常短小,不能大量使用堆栈,* 不能调用以"FromISR" 或 "FROM_ISR"结尾的API函数*//*xTaskIncrementTick函数是在xPortSysTickHandler中断函数中被调用的。因此,vApplicationTickHook()函数执行的时间必须很短才行*///使用内存申请失败钩子函数#define configUSE_MALLOC_FAILED_HOOK                       0   //不使用内存申请失败钩子函数/********************************************************************FreeRTOS与运行时间和任务状态收集有关的配置选项**********************************************************************/#define configGENERATE_RUN_TIME_STATS              0  //不启用运行时间统计功能(一般调试的使用用)#define configUSE_TRACE_FACILITY                   1  //启用可视化跟踪调试#define configUSE_STATS_FORMATTING_FUNCTIONS       1/* 与宏configUSE_TRACE_FACILITY同时为1时会编译下面3个函数* prvWriteNameToBuffer()* vTaskList(),* vTaskGetRunTimeStats()*//********************************************************************FreeRTOS与协程有关的配置选项*********************************************************************/#define configUSE_CO_ROUTINES                         0       //1:启用协程,启用协程以后必须添加文件croutine.c#define configMAX_CO_ROUTINE_PRIORITIES         ( 2 )   //协程的有效优先级数目/***********************************************************************FreeRTOS与软件定时器有关的配置选项**********************************************************************/#define configUSE_TIMERS                       1   //1:启用软件定时器#define configTIMER_TASK_PRIORITY                  ( 2 )       //设置软件定时器优先级#define configTIMER_QUEUE_LENGTH                   10          //软件定时器队列长度#define configTIMER_TASK_STACK_DEPTH               (configMINIMAL_STACK_SIZE*2)    //软件定时器任务堆栈大小/************************************************************FreeRTOS可选函数配置选项************************************************************/#define INCLUDE_xTaskGetSchedulerState          1#define INCLUDE_vTaskPrioritySet                   1#define INCLUDE_uxTaskPriorityGet                  1#define INCLUDE_vTaskDelete                                        1#define INCLUDE_vTaskCleanUpResources              1#define INCLUDE_vTaskSuspend                               1#define INCLUDE_vTaskDelayUntil                            1#define INCLUDE_vTaskDelay                                 1#define INCLUDE_eTaskGetState                              1#define INCLUDE_xTimerPendFunctionCall             1#define INCLUDE_uxTaskGetStackHighWaterMark     1#define INCLUDE_xTaskGetHandle                  1/******************************************************************FreeRTOS与中断有关的配置选项******************************************************************/#ifdef __NVIC_PRIO_BITS#define configPRIO_BITS                 __NVIC_PRIO_BITS#else#define configPRIO_BITS                 4#endif//由于STM32是4位的中断优先级控制,所以此处为4(不同的MCU不同)#define configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY                    15     //中断最低优先级//4位优先级全部分组给主优先级,所以总共有16位优先级配置:0-15--优先级最低的为15//不同的MCU不同#define configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY               ( configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY << (8 - configPRIO_BITS) )        /* 240 *///设置内核中断优先级,这个宏是用来设置PendSV和滴答定时器的中断优先级的,port.c中使用到//此处的左移四位的原因是:STM32采用的是从MSB开始的高四位作为优先级配置//其实这个宏定义可以简化成:#define configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY 0xF0#define configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY       5      //设置系统可管理的最大优先级//这个就是 BASEPRI 寄存器说的那个阈值优先级,这里我设置为了 5。//也就是高于 5 的优先级(优先级数小于 5)不归 FreeRTOS 管理!//这个是给人看的,下面一个宏是给系统看的#define configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY  ( configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY << (8 - configPRIO_BITS) )//此处需要左移四位的原因:同上//低于此优先级的中断可以安全的调用 FreeRTOS 的 API 函数,高于此优先级的中断 FreeRTOS 是不能禁止的,//中断服务函数也不能调用 FreeRTOS 的 API 函数!//也就是:#define configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY  0x50/**       以上配置的结果就是:*       优先级为0-4的中断  不会被FreeRTOS禁止,不会因为执行FreeRTOS内核而延时,中断不可调用FreeRTOS的API函数*       优先级为5-15的中断 能够被FreeRTOS禁止,可以调用以 FromISR 结尾的FreeRTOS API函数,并且它们可以中断嵌套*  所以:不掉用任何FreeRTOS API的中断可以使用所有的中断优先级,并且它们可以中断嵌套*       那些对实时性要求严格的任务就可以使用0-4的优先级,比如四轴飞行器中的壁障检测*//****************************************************************FreeRTOS与中断服务函数有关的配置选项****************************************************************/#define xPortPendSVHandler    PendSV_Handler#define vPortSVCHandler       SVC_Handler//#define xPortSysTickHandler SysTickHandler 自行在delay.c函数中实现#endif /* FREERTOS_CONFIG_H */

以上就是关于"FreeRTOS操作系统怎么配置"这篇文章的内容,相信大家都有了一定的了解,希望小编分享的内容对大家有帮助,若想了解更多相关的知识内容,请关注行业资讯频道。

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