如何利用 STM32F103C8T6 实现简单的嵌入式实时操作系统（RTOS）

# 1. 理解嵌入式实时操作系统（RTOS）

嵌入式实时操作系统（RTOS）是一种专为嵌入式系统设计的操作系统，具有快速响应性和稳定性。与普通操作系统相比，RTOS 更加注重任务的实时性和可预测性，适用于需要处理实时数据和事件的应用场景。RTOS 通常采用固定优先级调度算法，确保高优先级任务可以及时响应。

RTOS 还提供了丰富的任务管理、同步机制和时钟服务，使开发人员能够更方便地编写多任务应用程序。通过RTOS，开发人员可以更好地控制系统资源的分配和任务执行顺序，从而实现更高效、可靠的嵌入式系统设计。

# 2. STM32F103C8T6 简介与应用场景

嵌入式系统中常用的微控制器之一是STM32F103C8T6，它具有出色的性能和丰富的外设，适用于各种应用场景。

### STM32F103C8T6 硬件特性概述

STM32F103C8T6是STMicroelectronics制造的一款32位ARM Cortex-M3内核微控制器。它采用TSMC 0.18μm工艺制造，主频可达72MHz，内置64KB闪存和20KB RAM，外设包括多个定时器、通用串行接口、模拟数字转换器等。

这个芯片还支持多种通信接口，如SPI、I2C和USART，同时具有多种中断和DMA控制器，使其在嵌入式系统中具备快速且稳定的数据处理能力。

### 嵌入式系统中 STM32F103C8T6 的应用场景

在嵌入式领域，STM32F103C8T6广泛应用于各种领域，如智能家居、工业控制、汽车电子等。其高性能和丰富的外设使其成为开发者首选的微控制器之一。

在智能家居中，STM32F103C8T6可以用于控制智能灯光、智能门锁等设备，实现智能家居的自动化管理。同时，在工业控制中，它可以用于机器人控制、仪表监控等领域，提高生产效率和精度。在汽车电子方面，STM32F103C8T6可用于车载电子系统，如车载娱乐系统、车身控制模块等，提升驾驶体验和安全性。

总的来说，STM32F103C8T6在嵌入式系统中具有广泛的应用场景，帮助开发者实现各种功能丰富且稳定的嵌入式解决方案。

# 3. 实时操作系统的基本概念

在嵌入式系统中，实时操作系统（RTOS）扮演着至关重要的角色。RTOS 区别于普通操作系统的地方在于其能够及时响应外部事件，并保证任务按时完成，这对于对时间敏感的应用至关重要。在RTOS中，有几个基本概念是我们需要了解的，包括任务（Tasks）、信号量（Semaphores）以及事件（Events）。

### 任务（Tasks）的定义与特性

任务是RTOS中最基本的概念之一，它代表了系统中需要完成的工作单元。任务可以理解为程序的一部分，它具有自己的代码、数据、执行顺序及状态。在RTOS中，任务是以一种预定义的方式来管理和调度的。

#### 任务的创建和销毁

在RTOS中，任务可以通过操作系统提供的API来创建和销毁。通过任务创建API，我们可以指定任务的执行函数、栈大小、优先级等参数来创建任务。而任务销毁则是通过操作系统提供的API来实现的。

// 创建任务示例
xTaskCreate(taskFunction, "Task Name", StackSize, NULL, Priority, NULL);

// 销毁任务示例
vTaskDelete(taskHandle);

#### 任务的优先级与调度

任务的优先级决定了任务的执行顺序，通常优先级高的任