使用CubeMX生成STM32的ThreadX实时操作系统工程模板

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由于需要在stm32上使用USB Host CDC-ECM，连接EC20发送数据到服务器，接触到了ThreadX实时操作系统。

在调研过程中，发现stm32官方USB库内只有Device ECM类，无法作为host连接网卡；

电脑上经常使用的tinyusb，对stm设备的device支持较差；

此外还有lrndis、TeenyUSB，提供了host ecm类的支持，但使用并不方便，且有的已很少有人维护（小开源项目难免如此）。

最终决定使用微软的Azure RTOS ThreadX全家桶，利用NetX Duo+USBX实现对ECM网卡的支持。ThreadX的性能和存储占用都优化得很好，且中间件齐全，免去了很多自己配置的麻烦。目前ThreadX已经开源，并加入CubeMX，直接使用可视化界面就可完成配置，解决一些小坑之后十分方便，遂写此随笔以作记录、分享。

本文使用的工具包括CubeMX、MDK，内容假设阅读者已基本掌握这两个软件的使用。在学习过程中，参考了另两篇教程，附上链接：

https://juejin.cn/post/7099829592713592840

https://blog.csdn.net/wallace89/article/details/114941859

一、CubeMX生成模板

1. 配置RCC、时钟、SYS、GPIO

RCC设置外部晶振，这个根据板子情况调整，我这里高低速都是外部晶振

时钟配置，和平时一样，可以输入HCLK让cubemx自动设置，也可手动调，48MHz时钟一定要有

系统设置内，debug根据板子设置，我使用的是jlink的SW调试口，所以选择serial wire。时基源选择任意一个没用到的TIM。

最后配置板子上三个LED灯的GPIO，根据自己板子上情况修改。

2. 配置串口和USB

根据板子，配置串口用于调试

配置USB FS，用于和EC20通信

3. 重头戏：配置Azure RTOS

首先安装所需软件包

我用的MCU是stm32f4系列，因此找到AZRTOS-F4。勾选Core以及需要使用的USBX-UX Host Class CDC ECM，会提示所选的包还有依赖项没选上，根据提示补齐。如果不需要USB和网络，只选择threadx core就行。注意，这里需要勾选上USBX下面的UX Host Controllers，否则以后移植代码会缺失控制器相关函数。

回到主界面，可以看到左边X-CUBE-AZRTOS-F4变得可选，点击打开配置。

可以根据需要修改配置，我这里基本保持默认，后面有需求再修改。

4. 生成项目模板

常规操作，注意：1. IDE选用自己使用的；2. 增大堆栈，我均改为0x2000；3. .c/.h分开

二、Keil内编写跑马灯代码

1. 编辑app_azure_rtos.h

增加对GPIO、串口、printf的支持，代码：

/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "main.h"
#include "stdio.h"
#include "usart.h"
#if 1
__asm__(".global __use_no_semihosting");

FILE __stdout;
//define function _sys_exit() to avoid using semi-hosting mode
void _sys_exit(int x)
{
    x = x;
}
//redefine function fputc to redirect output
int fputc(int ch, FILE *f)
{
    HAL_UART_Transmit(&huart6, (uint8_t *)&ch, 1, 0x10);
    return ch;
}
#endif
/* USER CODE END Includes */

增加线程函数申明

/* USER CODE BEGIN EFP */
void app1_LED123(ULONG thread_input);
/* USER CODE END EFP */

2. 编辑app_azure_rtos.h

文件前面增加线程参数设置

/* USER CODE BEGIN PD */
//defination of app1
#define APP1_PRIO 15u    //优先级，越大越不优先
#define APP1_STACKSIZE 1024u    //堆栈大小，注意大于cubemx内设置的最低大小
static TX_THREAD app1_TCB;    //线程控制块
static uint8_t app1_STACK[APP1_STACKSIZE];    //堆栈
/* USER CODE END PD */

在 tx_application_define函数内，增加创建线程的操作，并串口显示创建状态。

/* USER CODE BEGIN  tx_application_define */
printf("tx_application_define\n");
UINT status = tx_thread_create(&app1_TCB,
                               "app1_led123",
                               app1_led123,
                               0,
                               &app1_STACK[0],
                               APP1_STACKSIZE,
                               APP1_PRIO,
                               APP1_PRIO,
                               TX_NO_TIME_SLICE,
                               TX_AUTO_START);
printf("thread create status:%d\n", status);
/* USER CODE END  tx_application_define */

 这里遇到一个坑，我的堆栈大小起初设置得低于cubemx中指定的400B，因此线程创建失败。可通过status的值判断是否是线程创建失败导致的问题。

最后，在文件末尾编写跑马灯线程代码：

/* USER CODE BEGIN  0 */
void app1_led123(ULONG thread_input)
{
    printf("app1_led123 start\n");
    while(1) {
        HAL_GPIO_TogglePin(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin);
        tx_thread_sleep(10);
        HAL_GPIO_TogglePin(LED2_GPIO_Port, LED2_Pin);
        tx_thread_sleep(10);
        HAL_GPIO_TogglePin(LED3_GPIO_Port, LED3_Pin);
        tx_thread_sleep(10);
    }
}
/* USER CODE END  0 */

3. 设置编译和调试参数

在魔法棒内设置使用v6编译器、勾选上microlib。debug选项卡内也选择自己使用的调试器。

v6编译器的速度快了相当多，尤其是在带RTOS的项目里，需要选上。

设置完成，即可编译下载，运行自己的程序！

——————THE END——————

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