FreeRTOS 實時操作系統 — 架構、移植與開發
李正軍、李瀟然
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商品描述
本書全面系統地講述了 FreeRTOS的基本概念、任 務管理、軟件定時器、任務 間同步、進程間通信、內存 管理、中斷管理及內核移植 等內容，並通過實例詳細講 述了FreeRTOS在STM32嵌 入式微控制器上的應用，幫 助讀者快速掌握FreeRTOS 的工作原理和實際操作方法 。 全書共分9章，主要內容 包括緒論、STM32嵌入式微 控制器、FreeRTOS任務管 理、FreeRTOS軟件定時器 、FreeRTOS任務間同步、 FreeRTOS進程間通信與消 息隊列、FreeRTOS內存管 理、FreeRTOS中斷管理、 FreeRTOS在STM32上的移 植實例。全書內容豐富，結 構合理，理論與實踐相結合 ，尤其註重工程應用技術。 本書可作為高等院校自 動化、機器人、人工智能、 電子與電氣工程和物聯網等 相關專業的本科生、研究生 教材，也可作為廣大從事嵌 入式系統開發的工程技術人 員的參考用書。
作者簡介
李正軍，山東大學教授，碩士研究生導師。1984年畢業於山東大學數學系，同年留山東大學數學系任教；先後擔任“211工程”重點建設項目“現場總線技術實驗室”負責人、控制科學與工程學院“微機原理”課程負責人，並獲山東大學 教師榮譽稱號。擔任中國電氣工業協會設備網現場總線分會理事、中華人民共和國機械行業標準《低壓電氣通信規約》審稿人，全國電器設備網絡通信接口標準化委員會委員。發表科研與教學論文50餘篇，出版著作15部。承擔省部級與企業科研課題30餘項，主要研究方向包括嵌入式系統、計算機控制技術、現場總線應用技術、電力電子技術等，
目錄大綱
第1章 緒論
1.1 FreeRTOS系統概述
1.1.1 FreeRTOS的特點
1.1.2 FreeRTOS的商業許可
1.1.3 選擇FreeRTOS的理由
1.1.4 FreeRTOS的發展歷史
1.1.5 FreeRTOS的功能
1.1.6 FreeRTOS的一些概念和術語
1.2 FreeRTOS的源碼和官方手冊獲取
1.3 FreeRTOS系統移植簡介
1.4 FreeRTOS的文件組成
1.5 FreeRTOS的編碼規則及配置和功能裁剪
1.6 FreeRTOS的啟動流程
第2章 STM32嵌入式微控制器
2.1 STM32F407ZGT6概述
2.1.1 STM32F407的主要特性
2.1.2 STM32F407的主要功能
2.2 STM32F407ZGT6芯片內部結構
2.3 STM32F407VGT6芯片引腳和功能
2.4 STM32F407VGT6 小系統設計
2.5 STM32通用輸入輸出GPIO
2.5.1 STM32 GPIO接口概述
2.5.2 STM32的GPIO功能
2.6 STM32外部中斷
2.6.1 STM32F4中斷系統
2.6.2 STM32F4外部中斷/事件控制器
2.7 STM32串口USART
2.8 STM32定時器
2.8.1 STM32F4定時器概述
2.8.2 STM32F4基本定時器
2.9 STM32外設例程
第3章 FreeRTOS任務管理
3.1 任務管理概述
3.1.1 多任務運行基本機制
3.1.2 任務的狀態
3.1.3 任務的優先級
3.1.4 空閒任務
3.1.5 基礎時鐘與嘀嗒信號
3.2 FreeRTOS的任務調度
3.2.1 任務調度方法概述
3.2.2 使用時間片的搶占式調度方法
3.3 任務管理的應用場合
3.4 任務管理相關函數
3.5 FreeRTOS任務的設計要點
3.6 FreeRTOS任務管理應用實例
第4章 FreeRTOS軟件定時器
4.1 軟件定時器概述
4.1.1 軟件定時器的特性
4.1.2 軟件定時器的相關配置
4.1.3 定時器服務任務的優先級
4.2 軟件定時器應用場景
4.3 軟件定時器的精度
4.4 軟件定時器的運作機制
4.5 軟件定時器控制塊
4.6 軟件定時器的相關函數
4.6.1 軟件定時器創建函數
4.6.2 軟件定時器啟動函數
4.6.3 軟件定時器停止函數
4.6.4 軟件定時器任務
4.6.5 軟件定時器刪除函數
4.7 FreeRTOS軟件定時器應用實例
第5章 FreeRTOS任務間同步
5.1 FreeRTOS信號量
5.1.1 二值信號量
5.1.2 計數信號量
5.1.3 互斥信號量
5.1.4 遞歸互斥量
5.1.5 信號量應用場景
5.1.6 二值信號量運作機制
5.1.7 計數信號量運作機制
5.1.8 信號量控制塊
5.1.9 相關函數
5.1.10 FreeRTOS信號量應用實例
5.2 FreeRTOS互斥量
5.2.1 優先級翻轉問題
5.2.2 互斥量的工作原理
5.2.3 互斥量應用場景
5.2.4 互斥量的運作機制
5.2.5 互斥量控制塊
5.2.6 互斥量函數接口
5.2.7 FreeRTOS互斥量應用實例
5.3 FreeRTOS事件組
5.3.1 事件組的原理和功能
5.3.2 事件組的應用場景
5.3.3 事件組運作機制
5.3.4 事件組控制塊
5.3.5 事件組相關函數
5.3.6 FreeRTOS事件組應用實例
第6章 FreeRTOS進程間通信與消息隊列
6.1 進程間通信
6.2 隊列的特點和基本操作
6.2.1 隊列的特點
6.2.2 隊列的基本操作
6.3 消息隊列的運作機制
6.4 消息隊列的阻塞機制
6.5 消息隊列的應用場景
6.5.1 任務間的消息交換
6.5.2 中斷與任務間的消息傳遞
6.5.3 日誌系統和事件監控
6.6 消息隊列控制塊
6.7 消息隊列操作相關函數
6.7.1 消息隊列創建函數
6.7.2 消息隊列靜態創建函數
6.7.3 消息隊列刪除函數
6.7.4 向消息隊列發送消息函數
6.7.5 從消息隊列讀取消息函數
6.8 FreeRTOS消息隊列應用實例
第7章 FreeRTOS內存管理
7.1 內存管理的基本概念
7.2 內存管理的應用場景
7.3 內存管理方案
7.3.1 heap_1.c
7.3.2 heap_2.c
7.3.3 heap_3.c
7.3.4 heap_4.c
7.3.5 heap_5.c
7.4 FreeRTOS內存管理應用實例
第8章 FreeRTOS中斷管理
8.1 FreeRTOS與中斷
8.2 中斷的基本概念
8.3 中斷管理的運作機制
8.4 中斷管理的應用場景
8.5 FreeRTOS中斷管理機制
8.6 任務與中斷服務程序
8.6.1 任務與中斷服務程序的關系
8.6.2 中斷屏蔽和臨界代碼段
8.6.3 在ISR中使用FreeRTOS API函數
8.6.4 ISR設計原則
8.7 FreeRTOS中斷管理應用實例
第9章 FreeRTOS在STM32上的移植實例
9.1 STM32的GPIO輸入輸出應用硬件設計
9.1.1 STM32的GPIO輸入應用硬件設計
9.1.2 STM32的GPIO輸出應用硬件設計
9.2 STM32Cube簡介
9.3 通過STM32CubeMX新建工程
9.4 通過Keil MDK實現工程
9.5 通過STM32CubeIDE實現工程
9.6 通過STM32CubeProgrammer下載工程
9.7 使用STM32CubeIDE調試工程
參考文獻
