两种要搞操作系统APIRTOS(两种要搞操作系统接口代码)

摘要：研究生没有假期，所以今天继续更新RTOS系列文章。
本文以FreeRTOS为例，如果我们自己在官网下载源码然后手动移植代码就是使用FreeRTOS的原生API接口，如果我们使用STM32CubeMX来配置工程就是使用的CMSIS-API接口，是对FreeRTOS的原生API接口进行了封装。
一、RTOS为什么要搞两种API?CMSIS-RTOS API是ARM公司为RTOS内核制定的一套通用接口协议，它提供了一套「标准的API接口」，可以移植到各种各样的RTOS上，使得上层的软件、中间件、库以及其他组件在不同的RTOS之上都可以正常工作。
简单的说就是：STM32是ARM内核的，这大家都知道。
FreeRTOS是一种免费的开源的嵌入式操作系统。
那它肯定就不属于ARM公司的对不对？这也很好理解。
现在你要在我ARM内核上面使用不是我的RTOS产品，那么我ARM公司就要把你这个RTOS给打包一遍，封装成属于我的适合我的API接口协议类型的CMSIS-RTOS API。
这样解释应该好一点。
在STM32上使用FreeRTOS，可以直接使用FreeRTOS的原生接口(原生API)，源码移植就是使用的是原生API接口，这无可厚非。
你也可以选择CMSIS接口，实际上CMSIS接口和原生接口都是类似的，但是如果你学会了CMSIS的RTOS接口之后，也能自学对应的原生接口，当然还是有区别的，因此还是需要花时间去熟悉的。
学会了CMSIS的最大好处就是，只要其它RTOS有提供CMSIS接口，我们就可以直接使用CMSIS接口，而不需要再花时间去了解原生接口。
比如我们在学习UCOS时，发现UCOS的API和FreeRTOS的API不同，是因为我们学的都是它们原生的API，就是我们下载源码后在keil中移植的那种。
但是如果我们学会了CMSIS-API，那么不管以后学习哪一个OS，只要这个OS提供了CMSIS的接口，我们就直接可以用CMSIS的API来调用学习，而不需要再花时间去了解原生接口。
STM32CubeMX在提供FreeRTOS时也提供了CMSIS接口，后面具体举例时就可以看到封装的.c文件，总之ST对FreeRTOS封装出了CMSIS接口。
二、使用CubeMX配置FreeRTOS以STM32F407ZGT6芯片为例，使用CubeMX配置FreeRTOS。
1、新建工程2、外部晶振选择外部晶振4、下载器选择四线的SWD接口下载器。
5、打开FreeRTOS这里可以看到STM32CubeMX只提供了一种RTOS就是FreeRTOS，并且提供的是CMSIS接口API，并没有提供原生的API，所以如果你想学习原生API就必须学会手动移植源码，使用STM32CubeMX来创建工程就必须使用ARM公司的CMSIS APIInclude paramters这一个与FreeRTOS的原生接口有关，大家凡是看到v打头、x打头的函数，都是FreeRTOS的原生函数，我们现在要使用的是对原生接口封装后的CMSIS API，通过Include paramter的配置可以决定哪些原生接口被使用，哪些不被使用，不过有关Include paramters中的内容，一般情况下使用默认设置即可。
User Constant在该这栏目中可以添加宏定义，添加后就会在代码中自动生成宏定义的代码，但是我们一般不会这样添加，我们需要定义什么宏定义，我们一般都是直接在代码中编写。
Task and Queues在这一个栏目中，我们可以添加任务(线程)，自动生成代码时就会生成创建任务(线程)的代码，一般会有一个默认任务，如果需要的话我们可以额外添加一个任务，当然我们也可以自己去写这些创建任务的代码。
添加一个任务(线程)，默认任务+添加的任务，目前我们有两个任务，创建工程时会自动生成创建这两个任务的代码。
添加之前添加之前添加之后添加之后Timers and Semaphores通过该栏目可以添加软件定时器、互斥锁和信号量，然后就可以自动生成软件定时器、互斥锁和信号量的代码，但是一般情况是在写代码时我们自己添加相应的代码，而不是自动生成能，所以这个栏目不配置。
目前不添加定时器、互斥锁和信号量，编程时在代码中添加。
FreeRTOS Heap Usage(堆设置)6、时钟配置3年嵌入式物联网学习资源整理分享：C语言、Linux开发、数据结构；软件开发，STM32单片机、ARM硬件开发、物联网通信开发、综合项目开发教程资料；笔试面试真题。
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Fvco:VCO频率SYSCLK:系统时钟频率Fusb:USB,SDIO,RNG等的时钟频率Fs:PLL输入时钟频率,可以是HSI,HSE等. plln:主PLL倍频系数(PLL倍频),取值范围:64~432.pllm:主PLL和音频PLL分频系数(PLL之前的分频),取值范围:2~63.pllp:系统时钟的主PLL分频系数(PLL之后的分频),取值范围:2,4,6,8.(仅限这4个值!)pllq:USB/SDIO/随机数产生器等的主PLL分频系数(PLL之后的分频),取值范围:2~15.

外部晶振为8M的时候,推荐值:plln=336,pllm=8,pllp=27、工程设置8、生成代码建议勾选上分文件管理。
我们在生成代码的时候，出现了如下提示，我们这里需要解决这个警告，否者会出问题。
前面介绍FreeRTOS时说过，FreeRTOS线程切换的本质就是定时器定一个时间，定的时间到了就切换运行其它线程，在默认情况下会使用Systick来作为RTOS的时间片定时器，这里不凑巧的是HAL 库代码已经使用了 Systick，所以上面警告就是告诉你冲突了，我们需要解决这个冲突。
如何解决冲突？先点击“否”，将 sys 中的 Systick 换成其它定时器，比如tim1，RTOS就使用 tim1来做自己的Systick。
做了以上设置后在生成代码时就不会再出现前面所提到的警告。
FreeRTOSConfig.h在生成的工程项目中的头文件目录下有一个FreeRTOSConfig.h，如果是源码移植的话，我们应该修改这一个.h来设置我们需要的配置，但是CubeMx提供了图形化的配置界面，也就是我们前面所介绍的内容，我们进行了前面的配置后，关键配置信息就会记录到这个.h中，最后 FreeRTOS在工作时就会使用到.h 中的相关配置。
3、工程文件介绍CMSIS APICMSIS API怎么样是不是跟我们使用原生API创建的任务函数有点不一样，那是肯定不一样的。
但是要明白这种方式只不过是给FreeRTOS原生的API穿上了一件华丽的外衣而已，函数内部其实还是调用的原生API，只不过没让你看见而已。
原生API原生API不管是CMSIS API还是原生API函数的创建过程基本是一样的，只不过函数不一样，所以也不要太过纠结使用哪一种API，后期这两种API都会分析它们之间的不同，包括消息队列、信号量、互斥量等等。

CMSIS API函数主要有：

Signal Events //信号    osSignalSet : Set signal flags of a thread.    osSignalClear : Reset signal flags of a thread.    osSignalWait : Suspend execution until specific signal flags are set.Mutexes //互斥锁    osMutexCreate : Define and initialize a mutex.    osMutexWait : Obtain a mutex or Wait until it becomes available.    osMutexRelease : Release a mutex.    osMutexDelete : Delete a mutex.Semaphores //信号量    osSemaphoreCreate : Define and initialize a semaphore.    osSemaphoreWait : Obtain a semaphore token or Wait until it becomes available.    osSemaphoreRelease : Release a semaphore token.    osSemaphoreDelete : Delete a semaphore.Memory Pool //内存池    osPoolCreate : Define and initialize a fix-size memory pool.    osPoolAlloc : Allocate a memory block.    osPoolCAlloc : Allocate a memory block and zero-set this block.    osPoolFree : Return a memory block to the memory pool.Message Queue //消息队列    osMessageCreate : Define and initialize a message queue.    osMessagePut : Put a message into a message queue.    osMessageGet : Get a message or suspend thread execution until message arrives.Mail Queue //邮箱队列    osMailCreate : Define and initialize a mail queue with fix-size memory blocks.    osMailAlloc : Allocate a memory block.    osMailCAlloc : Allocate a memory block and zero-set this block.    osMailPut : Put a memory block into a mail queue.    osMailGet : Get a mail or suspend thread execution until mail arrives.    osMailFree : Return a memory block to the mail queue.

最后，祝大家中秋节快乐，玩的开心。