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Arduino和MPLAB X 开发STM32F103和PIC16F15376

news 2025/7/1 13:46:53

要点：

使用Arduino开发STM32F103（Blue Pill），MPLAB X 开发PIC16F15376（Curiosity Nano）
C/C++嵌入式开发
ESP32(Arduino、ESP-IDF)和STM32实时操作系统FreeRTOS

STM32使用FreeRTOS示例

在使用 FreeRTOS 时，您应该记住一些术语差异。 FreeRTOS 中的“任务”是一个程序的一部分，可以与同一程序中的其他部分同时运行。如果您做过其他并发编程，它类似于“线程”。但是，请注意，CMSIS-RTOS（我们的 RTOS 的抽象层）将这些并发部分称为“线程”。因此，您可能会看到它们在整个程序中互换使用，即使它们的含义并不完全相同。

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "cmsis_os.h"/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
UART_HandleTypeDef huart2;
osThreadId_t blink01Handle;
osThreadId_t blink02Handle;/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_USART2_UART_Init(void);
void StartBlink01(void *argument);
void StartBlink02(void *argument);int main(void)
{HAL_Init();SystemClock_Config();MX_GPIO_Init();MX_USART2_UART_Init();osKernelInitialize();const osThreadAttr_t blink01_attributes = {.name = "blink01",.priority = (osPriority_t) osPriorityNormal,.stack_size = 128};blink01Handle = osThreadNew(StartBlink01, NULL, &blink01_attributes);/* definition and creation of blink02 */const osThreadAttr_t blink02_attributes = {.name = "blink02",.priority = (osPriority_t) osPriorityBelowNormal,.stack_size = 128};blink02Handle = osThreadNew(StartBlink02, NULL, &blink02_attributes);osKernelStart();while (1){}}void SystemClock_Config(void)
{RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInit = {0};/** Initializes the CPU, AHB and APB busses clocks */RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSI;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = 1;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 10;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = RCC_PLLP_DIV7;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = RCC_PLLQ_DIV2;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLR = RCC_PLLR_DIV2;if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK){Error_Handler();}RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK|RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_4) != HAL_OK){Error_Handler();}PeriphClkInit.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_USART2;PeriphClkInit.Usart2ClockSelection = RCC_USART2CLKSOURCE_PCLK1;if (HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInit) != HAL_OK){Error_Handler();}if (HAL_PWREx_ControlVoltageScaling(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1) != HAL_OK){Error_Handler();}
}static void MX_USART2_UART_Init(void)
{huart2.Instance = USART2;huart2.Init.BaudRate = 115200;huart2.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;huart2.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;huart2.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;huart2.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;huart2.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;huart2.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;huart2.Init.OneBitSampling = UART_ONE_BIT_SAMPLE_DISABLE;huart2.AdvancedInit.AdvFeatureInit = UART_ADVFEATURE_NO_INIT;if (HAL_UART_Init(&huart2) != HAL_OK){Error_Handler();}}static void MX_GPIO_Init(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};/* GPIO Ports Clock Enable */__HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();__HAL_RCC_GPIOH_CLK_ENABLE();__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();/*Configure GPIO pin Output Level */HAL_GPIO_WritePin(LD2_GPIO_Port, LD2_Pin, GPIO_PIN_RESET);/*Configure GPIO pin : B1_Pin */GPIO_InitStruct.Pin = B1_Pin;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_FALLING;GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;HAL_GPIO_Init(B1_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);/*Configure GPIO pin : LD2_Pin */GPIO_InitStruct.Pin = LD2_Pin;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;HAL_GPIO_Init(LD2_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);}/* USER CODE END Header_StartBlink01 */
void StartBlink01(void *argument)
{/* USER CODE BEGIN 5 *//* Infinite loop */for(;;){HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_5);osDelay(500);}// In case we accidentally exit from task looposThreadTerminate(NULL);/* USER CODE END 5 */ 
}/* USER CODE END Header_StartBlink02 */
void StartBlink02(void *argument)
{for(;;){HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_5);osDelay(600);}// In case we accidentally exit from task looposThreadTerminate(NULL);/* USER CODE END StartBlink02 */
}void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{/* USER CODE BEGIN Callback 0 *//* USER CODE END Callback 0 */if (htim->Instance == TIM6) {HAL_IncTick();}/* USER CODE BEGIN Callback 1 *//* USER CODE END Callback 1 */
}void Error_Handler(void)
{}#ifdef  USE_FULL_ASSERTvoid assert_failed(char *file, uint32_t line)
{ }
#endif /* USE_FULL_ASSERT */

在 main() 的开头，您应该看到由 CubeMX 设置的为我们定义的线程。请注意，我们将入口函数名称传递给 osThreadNew() 函数，一旦我们调用 osKernelStart()，该函数就会调用这些函数。一旦 osKernelStart() 被调用，我们不希望在 main() 中的后面有任何代码，因为理想情况下，程序应该永远不会从 osKernelStart() 返回。

此时，我们的线程应该同时运行，具有自己的设置代码和永远的 while 循环。还有一个正在运行的后台调度程序任务，它负责在线程之间切换上下文。

StartBlink01() 和 StartBlink02() 是我们的线程。每个都有自己的永远循环，并且它们应该同时运行。虽然它们在我们的单核处理器中无法占用相同的空间和时间，但调度程序会切换它们，让我们看起来像是同时运行 2 个线程。

请注意，我们需要使用 osDelay()，而不是 HAL_Delay()。高优先级任务中的 HAL_Delay() 可能会占用处理器，从而阻止上下文切换。它还可以防止调度程序空闲，从而节省电量。因此，我们使用 osDelay() 告诉调度程序在等待期间可以切换到不同的任务。

我们对blink01 和blink02 使用不同的延迟时间，以便这两个任务争夺LED 的切换。

开发环境

本文中描述的两个微控制器板（Blue Pill 和 Curiosity Nano）可以使用不同的 IDE 进行编程。 IDE是一种编程和调试软件工具，包括代码编辑器、编译环境、调试选项等。许多 IDE 还用于通过 USB 端口连接将编译后的程序上传到微控制器板。

Arduino IDE：这个免费的 IDE 最初是为了对 Arduino 微控制器板进行编程而创建的，但如果您为其安装了库，您也可以使用它来对 Blue Pill 微控制器板进行编程。
MPLAB X IDE：由 Curiosity Nano 制造商 Microchip 制造。这是对 Curiosity Nano 进行编程所需的免费 IDE。