STM32 Nucleo FreeRTOS Lチカまで on Mac memo

[目標]
・FreeRTOSを使ってLチカ
　　・作成するタスクは1つ
　　・周期タイマで0.5秒周期で点滅させる

[前提]
・NucleoL152RE を使用
・NucleoにデフォルトでのってるLED(LD2) をLチカ
・開発環境 SW4STM32(AC6)
・コード生成ツールSTM32CubeMX を使用
・開発環境の構築，プロジェクトの作成は，
http://chuchulabo.blogspot.jp/2018/02/stm32-on-mac-memo.html
を参照。

[手順]

== タスクの追加 ==

http://chuchulabo.blogspot.jp/2018/02/stm32-on-mac-memo.html
で作成したプロジェクトをそのまま変更する(めんどいから)。
CubeMXのプロジェクトファイルを開く。
左サイドバーの FREERTOS->Enabled にチェックを入れる。
これだけで，FREERTOSをプロジェクトに入れてくれる。すごい！

タスクの設定をする。
まずは，LEDタスクを作成する。
これも，CubeMXで行う。
「Configuration」タブ -> 「FREERTOS」 をダブルクリック。

FREERTOS Configuration のダイアログが開くので，設定を変更する。
「Tasks and Queues」タブ -> Tasksの方の「Add」ボタンをクリック。

New Task ダイアログが開くので，LEDタスクを設定する。
以下のように設定して，「OK」を押す。

すると，LEDタスクが追加される。

追加されたのを確認したら，「Apply」をクリック -> 「OK」をクリック。

Project->generate Code で，コード生成を開始する。
すると，次のようなダイアログが出る。

よくわからんが，「Yes」を押す。
すると，CubeMXがよしなにコードを生成してくれる。
素晴らしい！

main.cでは，
MX_FREERTOS_Init();
が呼び出されているだけ。
中身は，freertos.c に書いてある。
ちゃんとvoid StartLedTask(void const * argument) ってのが生成されている。



== ちょっとFreeRTOSとCMSISについてメモ ==
使うとチェックを入れたのはFree RTOS。
だが，実際には，Free RTOSのAPIをラッパーしたCMSISのAPIを使用して，
タスクの生成は行われている。

osThreadDef とか，osThreadCreate というのは，CMSISのAPI。

FreeRTOSについて
https://www.freertos.org/index.html

CMSISについて
http://www.keil.com/pack/doc/CMSIS/RTOS/html/index.html

CMSISは，FreeRTOSや，その他のRTOSであっても，共通して使用できるように
策定されたもの。
CMSISのAPIを使っていれば，FreeRTOSから他のRTOS(ThreadXとか?)に変えても，
CMSISの部分が吸収してくれて，移行が簡単になる。

だから，今回は，CMSISのAPIをなるべく使うようにする。
(CubeMXが勝手にやってくれるんだろうけど)

== 周期ハンドラの追加 ==
タイマー機能を使用して，周期ハンドラを作る。
まず，CubeMXで設定を行う。
タイマー機能を使用するため，ソフトウェアタイマを有効にする。
「Configuration」タブ -> 「FREERTOS」 をダブルクリック。
FREERTOS Configuration ダイアログが開く。
「Config parameters」タブ->「Software timer definitions」->「USE_TIMERS」を「Enabled」に変更。

次に，タイマーを作成する設定を行う。
「Timers and Semaphores」タブ->「Timers」の「Add」ボタンをクリック。

NewTimerダイアログが開くので，以下のように設定して，「OK」をクリック。
LEDの点滅用のタイマーなので，名前をLedTimerにした。
Callbackは，タイマーで一定時間たった時に呼ばれるコールバック関数の事。

「Apply」->「OK」をクリックして，FREERTOSの設定終了。

と思ったけど，なんか，「Free RTOS Heap Usage」タブで，「×」が表示されててだめっぽいところがある。読むと，Heapサイズが足りてないっぽい。
タイマーをEnableにしたせいで，使用するHeapサイズが足りなくなったらしい。

とりあえず，Heapサイズを多くとるようにする。
「Config parameters」タブ->「Memory management settings」->「TOTAL_HEAP_SIZE」を3072→4096に変更。
すると，「Free RTOS Heap Usage」タブの「×」が「✔︎」に変わる。

これでOK！多分。
「Apply」->「OK」を押して，FREE RTOSの設定を完了する。

コード生成をしてみる。
「Project」->「Generate Code」で，コードを生成する。

freertos.cをみると，タイマが追加されていることがわかる。

== コーディング ==
MX_FREERTOS_Init(void) でタスクもタイマも作成されている。
タスクに関しては，osThreadCreate() したら，始まるみたい。
ただ，タイマは，osTimerStart()しないと，始まらないっぽい。
というわけで，
LEDタスクからLEDタイマを開始して，
LEDタイマのコールバック関数内でLEDを点滅させる。
まず，タイマをスタートさせる。

以下，コード。
-------------------------------------------------

/* StartLedTask function */

void StartLedTask(void const * argument)

{

  /* USER CODE BEGIN StartLedTask */

  osTimerStart(LedTimerHandle, 500);

  /* Infinite loop */

  for(;;)

  {

    osDelay(1);

  }

  /* USER CODE END StartLedTask */

}

/* LedTimerCallback function */

void LedTimerCallback(void const * argument)

{

  /* USER CODE BEGIN LedTimerCallback */

  HAL_GPIO_TogglePin(LD2_GPIO_Port, LD2_Pin);

  

  /* USER CODE END LedTimerCallback */

}

-------------------------------------------------

さらに，freertos.cは，HALライブラリをincludeしてないので，
HAL_GPIO_TogglePin()でエラーになる。
ので，HALをincludeする。
以下，コード。
-------------------------------------------------

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/

#include "FreeRTOS.h"

#include "task.h"

#include "cmsis_os.h"

/* USER CODE BEGIN Includes */     

#include "stm32l1xx_hal.h"

/* USER CODE END Includes */

-------------------------------------------------

以上，コーディング終わり！
500ms周期でLEDが点滅するはず！

Build -> Debug -> Resumeで，実行すると，
LEDが500ms周期で点滅した！
成功！