笔记前言：

本文基于Kevin_WWW的 视频教程记录而来。

阅读本笔记需要有关于STM32的基础知识，需了解STM32 Cube MX如何配置你使用的芯片项目；需了解片上外设的作用；需掌握 C 语言语法知识，尤其是多线程编程、函数指针等方面。

为什么要使用RTOS

RTOS(Real Time Operating System，实时操作系统)。

在一个简单的嵌入式项目中，我们可能习惯于使用一个大的while(1)循环来处理所有事情（比如在main函数中）。但随着项目变得越来越复杂，这种方式会带来很多问题。

使用 FreeRTOS 的主要优势在于：

• 简化复杂应用的设计: 通过将复杂的应用分解为多个独立的、更易于管理的任务，使代码结构更清晰，更易于维护。
• 提高可靠性和可预测性: RTOS 提供的任务调度和同步机制，可以确保系统行为的可靠性和可预测性，这对于安全关键型应用至关重要。
• 提升资源利用率: 当任务等待外部事件时，调度器会自动切换到其他可以运行的任务，从而更有效地利用 CPU 资源。

• 裸机系统：初学时使用，功能要求不复杂时使用；
• 使用RTOS：功能要求复杂，必须使用多任务，或对实时性要求高时使用。

使用RTOS并且将功能分解为多个任务，可以使程序功能模块化，程序结构更简单，便于维护和扩展，也便于团队协作开发，提高开发效率。

一些术语

实时性

实时性指任务的完成时间是确定的，如驾驶控制系统必须在一定时间内完成对驾驶员操作的响应。

FreeRTOS是一个实时操作系统，满足硬实时要求。

软实时要求 指虽然任务有一个截止时间，但是超过整个截止时间并不会使系统失效，不会造成严重后果，比如打开网页、敲击键盘等。

硬实时要求 指任务有一个截止时间，且超过整个截止时间可能会导致系统失效，如安全气囊弹出系统就是硬实时要求。

任务

操作系统的主要功能就是实现了多任务管理，FreeRTOS是一个支持多任务的实时操作系统，FreeRTOS将任务称为线程（thread），但我们还是使用常用的名词“任务(task)”。

一般的MCU都是单核的，处理器在任何时刻只能执行一个任务的代码。FreeRTOS的多任务功能是通过其内核中的任务调度器来实现的，FreeRTOS支持基于任务优先级的抢占式任务调度算法，因而能满足硬实时的要求。

移植

FreeRTOS少部分与硬件密切相关的源码需要针对不同架构的MCU进行一些改写，例如针对STM32系列单片机，就需要改写相应的代码，这个过程称为移植。移植好的一套FreeRTOS源码称为一个接口（port）。

STM32Cube固件包里包含移植好了的FreeRTOS源码，例如对于STM32F4系列，其STM32CubeF4中就包含针对STM32F4移植好了的FreeRTOS源码，在CubeMX中作为一个中间件使用。