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从零开始掌握FreeRTOS（1）移植到STM32

news 来源：原创 2025/7/5 16:31:50

提前准备

源码文件移植

修改 stm32f10x_it.c

修改 FreeRTOS.h

本章思维导图。

提前准备

学习 FreeRTOS 的第一步就是有一份最工程能够跑在 STM32 上。本篇将记录本人从0搭建一个最基础的移植工程Demo。

要完成这份 Demo，首先我们需要预先准备以下东西：

1. 一个能在单片机上运行的裸机工程，不需要什么功能，能够进行验证就行。

2. 获取一份 FreeRTOS 源码。

我们可以通过官网获取最新的源码：

FreeRTOS™ - FreeRTOS™

此处我用的版本为 FreeRTOSv10.0.1，文件如下：

【免费】FreeRTOS源码v10.0.1资源-CSDN文库

源码文件移植

将源码包打开之后，其内内容如下：

FreeRTOS-Plus 下是一些第三方产品，一般没什么用，而且只能模拟仿真。

我们进入 FreeRTOS 目录下，可以看到如下内容：

如果使用 FreeRTOS做产品的话，就需要读一下 License 下的文件，也没啥用处。

这里面的重点就是 Source 文件夹，里面就是我们需要移植的源码。

进入 Source 目录下，我们可以看到以下内容。

除了 portable 文件夹外，其余所有东西都是通用于所有编译器和处理器的；而 portable 下是针对不同编译器的支持文件，如下图。

在该目录下，我们需要框出来的这几个文件夹。Keli 代表我们使用的编译器。

MemMang 下的内容负责内存管理。进入 MemMang 目录下，是5个 heap文件和一个说明文档。

这5个 heap文件在移植时至少要使用一个。FreeRTOS在创建内核对象的时候使用动态分配内存来为其分配空间，这5个 heap文件分别代表不同的分配方式，不同的算法会导致不同的效率与结果，我们先默认用第4个。

RVDS 目录下保存着 STM32 不同系列的接口文件。

所谓接口文件，我的理解就是硬件和软件之间连接的桥梁。接口文件采用汇编和 C 共同编写，将一些功能封装成接口来供开发者调用，节省开发成本。

因为我们使用的芯片是 ARM_CM3 内核，所以进入该文件夹下。

这两个文件就是 FreeRTOS 对接口的定义和封装。

Demo 文件夹里面是 FreeRTOS 官方为各个款型的单片机准备的示例工程，这些工程还根据不同 IDE 进行了适配。

前面讲了我们需要准备一个最基础的裸机工程做基础来移植 FreeRTOS。

我在我的工程目录下新建了一个文件夹，为了方便识别起名为 FreeRTOS 。为方便管理，将\FreeRTOS\Source 下的源文件放到新建的 src 目录下，include 文件夹直接复制过来，最后再将\FreeRTOS\Source\portable 下的 RVDS 和 MemMang 搬过来。最终结果如下图：

到此为止，一份 FreeRTOS 源码就打包好了。下一步，就是让裸机工程融入吸收源码。

接下来我们需要一个配置文件来适配 FreeRTOS 。这里我们就要参考 Demo里的文件了。

进入 \FreeRTOS\Demo\CORTEX_STM32F103_Keil 目录下，我们可以看到FreeRTOSConfig.h ，把它扔到裸机工程的 user 文件夹下。之后我们会对这个文件进行调整。

下一步就是在工程里将 FreeRTOS 相关内容加进去。下图是我添加的效果。

RVDS 和 MemMang 里的东西我直接放在 FreeRTOS 下了，想分组分的细些也可以改一下。添加完之后还要添加头文件路径。

FreeRTOSConfig.h 同样在完成上述操作后，我们需要对其进行一些改动。

修改 stm32f10x_it.c

对于单片机来讲，时钟是至关重要的部分，没有时钟，什么都得玩完。在 FreeRTOS 中已经为我们实现了 SysTick 的配置，包括 PendSV_Handler()与 SVC_Handler() 两个中断函数。这三者都在 port.c 中进行了定义，所以我们需要对 stm32f10x_it.c 进行改动来适配。

具体改动内容如下：

#include "stm32f10x_it.h"
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h" /*
void SVC_Handler(void)
{
}
*//*
void PendSV_Handler(void)
{
}
*/extern void xPortSysTickHandler(void);void SysTick_Handler(void)
{xPortSysTickHandler();
}

在上述代码中做了三件事：

1. 添加 FreeRTOS 相关头文件；

2. 注释掉 PendSV_Handler()与 SVC_Handler() ，因为它们已经在 port.c 中实现了；

3. 将 SysTick_Handler() 也替换成 FreeRTOS 定义好的内容。

修改 FreeRTOS.h

我们还需要在 FreeRTOS.h 中找到 INCLUDE_xTaskGetCurrentTaskHandle，这个宏的作用是使能获取当前正在执行的任务的任务句柄，什么是任务句柄会在后面的内容介绍。找到之后做如下修改。

#ifndef INCLUDE_xTaskGetCurrentTaskHandle#define INCLUDE_xTaskGetCurrentTaskHandle 1

完成上述步骤之后，将头文件路径添加完成，进行编译。编译无报错无警告，完成移植。

提前准备

源码文件移植

修改 stm32f10x_it.c

修改 FreeRTOS.h

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