最近在做的一个项目，由于系统需要对通信数据的无丢包执行（即便由于前面的指令而较晚执行），通信指令又可能会有间隔很短的接收情况（间隔50ms以内），因此FREERTOS的队列传递数据方式我认为很适合这个系统，进而进行了尝试。这里会将途中遇到的任务优先级分配问题、结束任务时系统卡死、CAN总线通信问题、GD32F103替代方案尝试问题、系统中断使用二值信号量卡死问题、系统断连仿真器时无法正常启动问题，及其解决方法进行说明。

一、生成系统初始化代码

利用STM32CUBEIDE可以很方便地生成初始化代码，少去了很多移植freertos系统的麻烦，很大程度上也减少了一部分BUG。

1.系统设置：

Debug使用serial wire(SW)模式——这个根据自己的调试习惯进行设置即可。时基选择一个没用到的定时器。

2.配置FREERTOS

API接口我用的是CMSIS_V1。


下面是参数设置：
需要注意的参数：
TICK_RATE_HZ：FREERTOS tick中断频率
MINIMAL_STACK_SIZE：设置分配给空闲任务的堆栈大小，其他TASK的堆栈大小设置不可小于该值。
MAX_PRIORITIES：设置可分配给任务的最大优先级。

TOTAL_HEAP_SIZE：RTOS内核可用的RAM总量。（此参数可以在配置好所有需要初始化的任务、队列和信号量之后再进行设置，比FreeRTOS Heap Usage选项卡中的TOTAL HEAP USED值大即可）

其他参数保持默认即可。

3.规划任务功能及优先级

要遵循一个原则：使用越频繁的任务设置的优先级应当越低，对实时性要求越高的任务优先级应该越高。
如果程序烧录之后有些任务总是执行不到，那么首先应当考虑是不是任务优先级设置有问题。
本次项目一共建立了8个任务（包括默认任务），任务功能及优先级设计如下（优先级高低遵循STM32优先级规则，数字越小优先级越高）：

4.根据任务功能规划队列

注意！：队列数据类型一定要填写要传递的数据类型，如传递结构体，则需要填写结构体名称，如

否则无法顺利传递数据。

二、调试中遇到的问题及解决方案

1.结束任务时系统卡死

调试中发现运行过初始化代码后默认任务控制的LED频闪会失效变为常亮，因此判断系统在某点卡死了，因为最高优先级的任务不应该出现等待其他任务的情况，单步调试后最后锁定在SM45BLTask执行完成后，经查发现是结尾的一个函数使用了HAL_Delay()函数，在FREERTOS系统中使用HAL库延时函数会导致系统卡死情况。
解决方案：如需要延时应当使用osDelay()函数，该函数在延时时会将当前任务阻塞并推迟至延时时间到达再执行。

2.系统断连仿真器时无法正常启动问题

现象为连接仿真器能够正常执行程序，拔下仿真器重新上电，系统运行LED状态灯常亮而非设置的频闪。经查是由于其中一个外设（RS485连接的电机驱动板）启动较慢导致的，不给该驱动板供电下系统正常启动。
解决方案：在系统时钟初始化后、外设初始化前加HAL_Delay(1000)；延时。此时未启动任务调度器故要用HAL延时函数。

3.CAN总线通信问题

现象为CAN总线通信异常，必须在上电启动后再给CAN通信的外设上电才能正常通信。经查原因为上一个问题添加的启动1s延时，导致CAN设备在此期间给控制器发送了数据，而控制器的接收中断还未初始化，故后面的通信都无法正常进行。这里的CAN设备是我做的另一个执行外设。
解决方案：改变CAN通信策略，上电后由控制器主动下发通信报文，而非can设备主动上报状态信息。

4.系统中断使用二值信号量卡死问题

我在系统外部中断中使用了osSemaphoreRelease();函数，后发现在出现中断后系统会卡死在执行完中断服务函数之后。由于二值信号量函数并没有区分出中断中使用的版本，所以我决定采用其他方式传递数据。
解决方案：在系统中断中不要使用osSemaphoreRelease();函数，如有需要可以使用中断专用的队列函数xQueueSendFromIS();或全局变量。

5.GD32F103替代方案尝试问题

由于STM32最近数量紧张价格飞涨等问题，尝试使用GD32同型号芯片进行替代，目前测试遇到的问题主要是CAN总线初始化无法通过，故先暂时放弃该替换方案。

三、根据项目整理的可用Freertos空白例程

由于项目特点无法公开代码，故整理了一个包含所有初始化和串口、can通信数据处理的空白例程，有兴趣的小伙伴可以下载尝试一下多任务实时系统。
芯片：stm32f103c8t6
环境：STM32CUBEIDE,使用Keil的小伙伴新建好工程后，将FreeRTOS_default/Core/Src文件夹和FreeRTOS_default/Core/Inc文件夹复制到工程目录下并添加至工程即可。
文件链接：https://download.csdn.net/download/weixin_44087298/34800461
该FreeRTOS例程包含CAN通信、串口空闲中断接收、串口DMA收发、DMA采集ADC、上下沿均触发式外部中断及其状态判断、4通道PWM输出电机控制、队列传递结构体、FreeRTOS保证串口传输数据完整的任务及其优先级规划。具体I/O定义可以通过文件夹中的FreeRTOS_default.ioc文件查看，打开方式——STM32CubeIDE。
软件获取地址：https://www.st.com/zh/development-tools/stm32cubeide.html

最后

以上就是眼睛大啤酒为你收集整理的STM32CUBEIDE 学习笔记（八）FREERTOS+队列+多串口通信+CAN通信+多任务系统优先级设计一、生成系统初始化代码二、调试中遇到的问题及解决方案的全部内容，希望文章能够帮你解决STM32CUBEIDE 学习笔记（八）FREERTOS+队列+多串口通信+CAN通信+多任务系统优先级设计一、生成系统初始化代码二、调试中遇到的问题及解决方案所遇到的程序开发问题。

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