STM32与FreeRTOS结合：实现任务管理与串口通信项目实战

资源摘要信息:"本项目是基于STM32F103微控制器搭载FreeRTOS实时操作系统实现的一个包含任务调度、消息队列和串口通信的完整项目代码。它演示了如何利用FreeRTOS在嵌入式系统中实现多任务管理以及任务间的数据传输和通信。项目包含两个主要任务：任务一负责定期向消息队列发送数字，而任务二负责从队列和串口接收数据并进行处理。串口通信使用了DMA（直接内存访问）和空闲时中断，将接收的数据转发到消息队列中。为了便于调试和观察队列数据，USART被重定义为printf函数，方便使用TTL方式查看打印队列数据和通过串口发送队列数据。整个工程文件包括了keilkilll.bat（用于清理编译生成的文件）、readme.txt（项目说明文档）、IAP（内部固件编程接口）、HARDWARE（硬件相关配置）、CORE（核心处理模块）、SYSTEM（系统相关配置）、FreeRTOS（实时操作系统源代码）、OBJ（编译生成的目标文件）、USER（用户代码模块）和STM32F10x_FWLib（STM32标准外设库）。" 知识点详细说明： 1. STM32F103微控制器：STM32F103是ST公司生产的一款基于ARM Cortex-M3内核的高性能32位微控制器，广泛应用于工业控制、医疗设备、消费电子等领域。 2. FreeRTOS操作系统：FreeRTOS是一个小型、开源的实时操作系统，支持多任务管理，适用于资源受限的嵌入式系统。它的主要特性包括任务调度、同步机制（如信号量、互斥锁、消息队列等）。 3. 任务调度：在FreeRTOS中，任务调度是指操作系统根据任务优先级和状态来决定哪个任务获得CPU执行时间的过程。本项目中涉及到了两个任务：任务一和任务二。 4. 消息队列：消息队列是FreeRTOS中实现任务间通信的一种机制，可以用于传递数据或信号。在本项目中，任务一将数据发送到消息队列，任务二则从队列中读取数据。 5. 串口通信：串口（USART）是微控制器中常用的通信接口，用于与外部设备进行数据交换。本项目的串口通信使用了DMA和空闲时中断，提高了数据传输的效率和性能。 6. DMA（直接内存访问）：DMA是一种允许外设直接访问系统内存的技术，无需CPU的介入，从而显著提升了数据传输速率。 7. 空闲时中断：空闲中断是在串口通信中，当没有数据接收时由硬件触发的一个中断，它可以用来处理特定的逻辑，比如本项目中的数据转发到队列。 8. USART重定义为printf：通过重定义USART的发送函数为printf，可以使得标准输出函数输出的信息直接通过串口发送，方便调试和实时查看程序运行情况。 9. TTL查看打印队列数据：TTL（晶体管-晶体管逻辑电平）通常用于表示低电压电平信号，此处指的是使用TTL电平转换器查看从串口发送到PC的数据。 10. Keil工程结构：工程包含了清理批处理文件、项目文档、配置文件、标准外设库等，这些文件共同构成了完整的软件开发环境。 11. 文件名解析： - keilkilll.bat：用于在Keil环境中清理编译生成的临时文件，帮助用户维护一个干净的工程目录。 - readme.txt：包含了项目的使用说明、安装指南以及可能的常见问题解答。 - IAP：内部应用编程接口，允许在不使用外部编程器的情况下对STM32进行固件更新。 - HARDWARE：包含了与硬件相关的配置和代码，如外设初始化、硬件抽象层等。 - CORE：是项目的核心代码部分，可能包含了系统初始化、硬件无关的中间件等。 - SYSTEM：包含了系统级的配置代码，例如时钟设置、内存管理等。 - FreeRTOS：是本项目中实现任务管理和调度的核心组件，包含了操作系统的所有源代码。 - OBJ：存放编译器编译生成的目标文件，通常为.o或.obj格式。 - USER：包含用户自定义的代码，如项目的主要业务逻辑。 - STM32F10x_FWLib：STM32F10x系列的官方标准外设库，提供了硬件驱动的API接口，简化了开发流程。 通过以上信息，可以看出本项目是一个典型的应用于嵌入式领域的多任务处理系统，结合了STM32F103微控制器的硬件资源和FreeRTOS操作系统的软件资源，实现了任务调度、消息队列以及串口通信等核心功能。项目代码的结构清晰，组件化良好，便于进一步的开发和维护。