STM32系列32位微控制器，基于ARM Cortex-M3处理器。它能支持32位广泛的应用，支持包括高性能、实时功能、数字信号处理，和低功耗、低电压操作，同时拥有一个完全集成和易用的开发。

07_Air_check_App_uart_test_ok.7z 这个是MCU通用串口驱动分层设计与单元测试实践（GD32/FreeRTOS），调通备份代码

在这个项目中，我们探讨了一个基于STM32F103C8T6微控制器的温度和湿度采集系统，该系统利用了FreeRTOS实时操作系统、LCD12864显示屏以及DHT22传感器，并借助STM32CubeMX进行配置。Proteus仿真工具则用于验证设计的功能性。 FreeRTOS（Free Real-Time Operating System）是一个流行的开源实时操作系统，适用于嵌入式系统。它提供任务调度、信号量、互斥锁、消息队列等机制，使得开发者能够创建并管理多个并发执行的任务，确保系统的实时性和高效性。在本项目中，FreeRTOS负责协调温度和湿度采集、数据显示以及可能的其他后台任务，保证系统的稳定运行。 STM32CubeMX是STMicroelectronics提供的一个配置和代码生成工具，用于简化STM32微控制器的初始化过程。通过图形用户界面，我们可以快速配置时钟、外设、中断等设置，并自动生成相应的HAL库代码。HAL库（Hardware Abstraction Layer）是STM32的硬件抽象层，提供了一组与硬件底层细节分离的API，方便开发者编写可移植性强的代码。在本项目中，STM32CubeMX被用来设置STM32F103C8T6的工作模式，连接DHT22传感器和LCD12864显示屏。 DHT22是一款集成温度和湿度传感器，广泛应用于环境监测。它能够提供精确的温湿度数据，并通过单总线协议与微控制器通信。在STM32上，我们需要适配的HAL库函数来读取DHT22的数据，并将其处理为可用格式。 LCD12864是一种常见的点阵液晶显示器，具有128x64像素的分辨率，常用于显示文本和简单图形。在本项目中，它将用来实时展示采集到的温度和湿度数据。开发者需要编写LCD驱动程序，利用HAL库中的I2C或SPI接口与LCD进行通信，控制显示内容。 Proteus是一款强大的电子电路仿真软件，支持多种微控制器和元器件模型。在这里，它被用来模拟整个系统的工作情况，包括STM32、DHT22传感器、LCD12864显示屏以及它们之间的通信。通过Proteus仿真，开发者可以在实际硬件焊接前验证设计的正确性，节省时间和资源。 项目中包含的文件“FreeRTOS103.hex”是编译后的STM32固件，可以烧录到开发板上运行。“FreeRTOS103+LCD12864+DHT22 application.pdsprj”和“FreeRTOS103+LCD12864+DHT22 application.pdsprj.DESKTOP-P8D5O2F.Win100.workspace”则是Proteus项目的工程文件，包含了系统的所有组件和配置，用于在软件环境中模拟系统运行。 总结起来，这个项目展示了如何将FreeRTOS、STM32CubeMX、DHT22传感器和LCD12864显示器结合在一起，构建一个实时的温度和湿度监控系统。通过Proteus仿真，开发者能够有效地测试和优化系统设计，确保其在实际应用中的可靠性。

在本项目中，我们关注的是一个基于TH02温湿度传感器、STM32F103C8T6微控制器、LCD1602显示器以及FreeRTOS实时操作系统构建的温湿度采集系统。这个系统的设计目的是实现环境参数的精确监控，并在用户友好的界面上展示这些数据。下面将对涉及的主要技术组件进行详细介绍。 1. **TH02温湿度传感器**： TH02是DHT系列传感器的一种，能够同时测量环境温度和湿度。它具有高精度、低功耗和数字输出的特点，非常适合于嵌入式系统中的环境监测应用。传感器通过I2C接口与STM32微控制器通信，将采集到的数据传输给MCU进行处理。 2. **STM32F103C8T6**： 这是一款基于ARM Cortex-M3内核的微控制器，属于意法半导体（STMicroelectronics）的STM32系列。它具备高性能、低功耗、丰富的外设接口，如GPIO、ADC、SPI、I2C等，适合于各种实时控制和数据处理任务。在这个项目中，STM32负责从TH02获取数据，处理后通过LCD1602显示。 3. **LCD1602显示器**： LCD1602是一种常见的字符型液晶显示屏，可显示两行，每行16个字符。它通常通过并行接口与微控制器连接，用于显示文本信息。在本系统中，STM32会将处理后的温湿度数据实时更新到LCD1602上，为用户提供直观的环境状态读数。 4. **FreeRTOS**： FreeRTOS是一个开源的实时操作系统，适用于资源有限的嵌入式系统。它提供任务调度、信号量、互斥锁等机制，确保多任务的并发执行和实时性。在本设计中，FreeRTOS帮助管理不同功能模块（如温湿度采集、数据显示）的任务优先级和同步，保证系统的高效运行。 5. **Proteus仿真**： Proteus是一款电子设计自动化工具，支持电路原理图设计、虚拟原型验证以及嵌入式程序的仿真。在这个项目中，开发者可能使用Proteus来模拟整个系统的硬件行为，验证软件代码在实际硬件上的预期效果，无需物理设备即可进行调试和测试。 6. **Middleware（中间件）**： 在提供的文件列表中提到了"Middlewares"，这可能指的是用于连接STM32和TH02、LCD1602的库文件。这些中间件可能包含了驱动程序和协议栈，使得开发人员能方便地与外部设备交互，而无需关注底层硬件细节。 综合以上组件，这个项目构建了一个完整的温湿度监测系统，通过Proteus仿真可以验证设计的正确性和可靠性。开发过程中，开发者需要熟练掌握STM32编程、FreeRTOS的使用、I2C通信协议以及LCD1602的显示控制等技术。此外，Proteus仿真工具的运用有助于在软件开发阶段发现问题，提高项目的成功率。

《国民技术N32G43XXX FreeRTOS模板详解》 在嵌入式开发领域，实时操作系统（RTOS）是不可或缺的一部分，它为开发者提供了一种高效管理微控制器资源的方法。国民技术公司的N32G43XXX系列微控制器以其高性能和低功耗特性，广泛应用于各种IoT和工业应用中。而FreeRTOS作为一款轻量级、开源的RTOS，深受开发者喜爱。本文将详细介绍基于N32G43XXX的FreeRTOS模板，帮助开发者快速理解和上手。 N32G43x系列MCU是国民技术公司推出的一款32位通用微控制器，基于ARM Cortex-M4内核，具有浮点运算单元（FPU），支持硬件乘法和除法，适用于各种实时控制和计算密集型应用。FreeRTOS则是一款专门为资源有限的嵌入式系统设计的RTOS，以其小巧的体积、高效的调度策略以及丰富的API接口，为N32G43x提供了强大的软件支撑。 在提供的"n32g43x_std_periph_driver"文件夹中，包含了N32G43x系列的外设驱动库。这些驱动程序是与FreeRTOS结合使用的基础，涵盖了GPIO、定时器、串口、ADC、DMA等常见外设，使得开发者能够方便地控制硬件资源，实现复杂的系统功能。 "System"文件夹通常包含系统初始化代码，如设置时钟、配置中断向量表等。这些初始化步骤对于确保FreeRTOS正常运行至关重要，因为它们为RTOS的调度和任务切换提供了必要的硬件环境。 "CMSIS"（Cortex Microcontroller Software Interface Standard）是ARM公司发布的软件接口标准，提供了一套统一的API，用于访问Cortex-M处理器的寄存器和外设。在N32G43x的FreeRTOS项目中，CMSIS库帮助开发者更便捷地进行底层硬件操作，简化了开发流程。 "User"文件夹则是开发者进行应用程序编写的地方，包括任务定义、中断处理函数等。在这里，你可以根据需求创建并配置FreeRTOS任务，实现不同功能模块的并行执行。 "MDK-ARM"是Keil公司推出的嵌入式开发工具链，支持ARM架构的微控制器。"keilkilll.bat"可能是用于清除Keil工程的批处理文件，帮助开发者快速清理旧的编译结果，以避免错误的干扰。 "FreeRTOS"文件夹则包含了FreeRTOS的核心组件，如任务管理、队列、信号量、互斥锁等，这些都是FreeRTOS实现并发执行和资源管理的关键部分。 在实际开发过程中，开发者需要根据项目需求，结合这些文件中的内容，进行适当的修改和扩展。例如，通过调用FreeRTOS的API创建任务，设置任务优先级，实现任务间的通信（如使用队列或信号量），并通过外设驱动控制硬件。同时，理解并优化系统启动过程，如时钟配置、中断服务例程的编写，也是提升系统性能的关键。 总结来说，N32G43x_FreeRTOS模板提供了一个完整的开发框架，包括了必要的驱动库、RTOS核心以及开发工具链支持。通过深入理解和实践这个模板，开发者可以迅速掌握在N32G43x平台上使用FreeRTOS进行嵌入式开发的技巧，从而高效地构建自己的应用系统。

# 基于C语言FreeRTOS框架的电机控制系统 ## 项目简介 本项目基于C语言和FreeRTOS框架，实现了一个电机控制系统。系统使用STM32F4系列微控制器作为核心控制器，通过硬件抽象层（HAL）和FreeRTOS操作系统，实现了电机的基本控制、状态监测、故障处理等功能。项目包含了对电机驱动器的控制、对编码器的读取、以及对磁性传感器的读取和处理。 ## 项目的主要特性和功能 1. 电机控制通过PWM控制实现电机的速度、方向控制，以及基于场向控制（FOC）的精确控制。 2. 状态监测通过读取编码器、磁性传感器等传感器，实现对电机位置的实时监测和速度的估算。 3. 故障处理具有电机驱动器故障、传感器故障等常见故障的识别和恢复能力。 4. 中断处理使用中断服务程序（ISR）处理外部中断事件，如编码器信号变化、PWM完成等。 5. 任务管理使用FreeRTOS的任务管理机制，实现电机控制任务、传感器读取任务、故障处理任务等。

本文将详细讲解一个基于LCD1602显示器、SHT21温湿度传感器、FreeRTOS实时操作系统以及STM32CubeMX配置工具的温湿度采集系统在Proteus仿真的设计。这一项目旨在实现一个实时、精确的环境监测系统，通过微控制器STM32F103C8收集数据，并在LCD1602屏幕上展示温湿度信息。 LCD1602（Liquid Crystal Display）是一种常见的字符型液晶显示屏，通常用于显示文本信息。它由16行2列的字符组成，能够显示32个字符。在STM32微控制器中驱动LCD1602，需要配置I2C或SPI接口，发送指令控制显示内容。在Proteus仿真环境中，我们需要正确设定LCD1602的引脚连接，模拟显示效果。 SHT21传感器是瑞士Sensirion公司生产的一款高性能温湿度传感器，具有高精度、低功耗的特点。SHT21通过I2C通信协议与STM32进行数据交换，能够提供温度和湿度的数字输出。在STM32CubeMX中，需要配置相应的I2C接口，并编写驱动代码来读取传感器数据。 FreeRTOS（Real Time Operating System）是一款轻量级的嵌入式实时操作系统，适用于资源有限的微控制器。在本项目中，FreeRTOS用于管理任务调度，确保温湿度读取、处理和显示等任务的实时性。通过创建任务并设置优先级，可以保证关键任务的优先执行，如定时读取SHT21数据并更新LCD1602显示。 STM32CubeMX是STMicroelectronics提供的配置工具，用于初始化STM32微控制器的硬件外设和系统设置。在这个项目中，我们利用STM32CubeMX配置STM32F103C8的GPIO、I2C接口，设置时钟，初始化FreeRTOS，生成相应的初始化代码。生成的代码会包含启动文件、系统设置文件、外设配置文件等，这些文件在项目的源码中是必不可少的基础。 在Proteus中，我们需要将STM32F103C8模型、LCD1602模型、SHT21模型以及必要的电阻电容等外围元件放入电路图，模拟实际电路连接。然后，导入STM32F103C8的HEX文件，即STM32F103C8.hex，使仿真器运行预编译的程序。"LCD1602 & SHT21 application.pdsprj"和".pdsprj.DESKTOP-P8D5O2F.Win100.workspace"文件可能包含了项目工程文件和工作区设置，用于在Proteus或相关IDE中打开和运行项目。 通过以上步骤，我们可以构建一个完整的温湿度监测系统，实现从数据采集到结果显示的全链路仿真。在实际应用中，这样的系统可能被用于智能家居、环境监控、农业温室等多个领域，为用户提供实时、准确的环境信息。

内容概要：本文档是Aurora Watch S1智能手表系统的系统需求规格说明书(SRS)，旨在为系统的开发、测试和验收提供详细的规范指导。文档详细描述了产品的功能需求、非功能需求以及外部接口需求。功能需求包括BLE通信、健康监测、运动追踪、表盘与界面系统、OTA升级模块及系统设置与工具六个方面。非功能需求涉及启动时间、操作响应、续航时间、系统稳定性、多语言支持、数据存储和安全性。外部接口需求涵盖了软件接口和硬件接口。文档还指出了系统约束条件，如操作系统选用FreeRTOS、存储和显存限制以及MCU平台选择。; 适合人群：产品经理、系统架构工程师、嵌入式开发团队、软件测试团队、项目管理/质量管理人员。; 使用场景及目标：①为产品研发团队提供详细的设计、开发、测试和验收依据；②确保各模块功能符合预期设计，满足用户体验要求；③保证系统稳定性和安全性，达到预期的性能指标。; 其他说明：文档提供了多个附录，包括界面原型图、BLE协议封包格式定义、OTA流程与回滚机制图及测试用例建议框架，方便相关人员参考。

FreeRTOS（通常称为“微内核”或“实时操作系统”）是一个广泛使用的开源操作系统，它被设计用于微控制器和小型处理器。其目的是为了实现小型，可预测的实时内核，提供调度、同步、通信、计时等基本功能。FreeRTOS特别适合资源受限的系统，如嵌入式设备，因此它被大量应用于物联网(IoT)、消费电子、汽车、医疗设备、航空航天等领域。 在本次提供的《FreeRTOS-Reference-Manual-V10.0.0中文英文两版本》中，包含了两个版本的操作手册：中文版和英文版，都对应于FreeRTOS的第10.0.0版本。这份参考手册是用户学习和使用FreeRTOS不可或缺的资源。该手册详细介绍了FreeRTOS的API（应用程序接口）、内核功能、系统配置以及如何将FreeRTOS集成到具体的硬件和软件项目中。 手册内容通常会覆盖以下几个核心部分： 1. **FreeRTOS基础**：这部分会介绍实时操作系统的基本概念，包括任务创建、任务优先级、时间管理和调度策略。它会解释任务如何在FreeRTOS中被创建和管理，以及系统如何决定哪一个任务获得运行。 2. **同步机制**：由于多任务操作系统常面临资源共享和数据保护的问题，FreeRTOS提供了多种同步机制，如信号量、互斥量、事件组、消息队列等。这部分内容将解释如何使用这些工具来保证任务之间的协调一致，防止数据损坏和资源冲突。 3. **计时器**：计时器是实时系统的重要组成部分。FreeRTOS中的计时器功能允许开发者创建软件定时器，用于时间相关的任务，如周期性事件的处理或者延时操作。 4. **队列和列表管理**：在多任务系统中，任务之间经常需要交换数据。FreeRTOS提供了队列用于任务间的通信，列表用于管理任务控制块。这部分内容会详细说明如何使用这些数据结构进行任务间的数据交换和任务管理。 5. **中断处理**：在嵌入式系统中，中断处理是至关重要的。FreeRTOS允许中断服务例程直接操作任务（如发送和接收数据），但也有推荐的最佳实践来避免中断对实时性造成不利影响。 6. **内存管理**：内存管理包括动态内存分配的API，这在嵌入式系统中可能会增加复杂性。FreeRTOS提供了多种内存分配选项，以及如何有效管理堆内存的指南。 7. **系统和内核扩展**：FreeRTOS提供了可选的扩展，如软件定时器、记录功能、命令行接口等，用于增加系统的功能性和易用性。这部分内容介绍了这些扩展的配置和使用方法。 8. **配置和优化**：在使用FreeRTOS时，开发者需要根据具体应用场景进行系统配置。手册会提供如何配置内核参数，如任务堆栈大小、调度器速度等，以及如何优化系统性能来满足实时性要求。 9. **移植指南**：不同的硬件平台有不同的特性，FreeRTOS需要根据硬件平台的具体情况进行适当的修改才能运行。这部分内容提供了如何将FreeRTOS移植到新的硬件平台上的指南。 10. **示例代码**：为了帮助开发者更快地上手和使用FreeRTOS，手册通常会包含一系列示例代码，这些代码涵盖了任务管理、同步机制、中断处理等各个方面，是学习和理解FreeRTOS的极佳参考。 了解和掌握《FreeRTOS-Reference-Manual-V10.0.0中文英文两版本》中的这些内容，对于从事嵌入式系统开发的专业人员来说至关重要，无论是在项目初期规划、设计阶段，还是在调试和维护阶段，都可以极大地提高开发效率和系统稳定性。

FreeRTOS是一个轻量级、实时的操作系统内核，被广泛应用于微控制器(MCU)环境，如STM32系列。在嵌入式系统中，任务管理是核心功能之一，任务的创建和删除是FreeRTOS中非常重要的操作。在这个实验中，我们将深入理解如何使用FreeRTOS动态地创建和删除任务。 我们需要了解FreeRTOS的任务（Task）。任务是FreeRTOS中的基本执行单元，每个任务都是一个无限循环的函数，它们并发运行，并通过调度器决定哪个任务在任何特定时刻获得CPU的使用权。任务的状态包括就绪、挂起、阻塞和删除。 动态创建任务涉及`xTaskCreate()`函数。这个函数接受一系列参数，包括任务函数指针、任务名、优先级、堆栈大小、任务参数以及任务句柄的指针。例如，我们可能会有以下代码创建一个任务： ```c TaskHandle_t xHandle; xTaskCreate(vTaskFunction, "TaskName", configMINIMAL_STACK_SIZE * 2, NULL, tskIDLE_PRIORITY + 1, &xHandle); ``` 在这里，`vTaskFunction`是任务函数，`TaskName`是用于调试的任务名称，`configMINIMAL_STACK_SIZE * 2`表示分配的堆栈大小，`NULL`是传递给任务的参数，`tskIDLE_PRIORITY + 1`是任务优先级，`xHandle`用于存储任务句柄。 动态删除任务则使用`vTaskDelete()`函数，其接收一个任务句柄作为参数，删除对应的任务。例如： ```c vTaskDelete(xHandle); ``` 删除任务后，FreeRTOS会回收该任务的内存资源，但请注意，如果任务在删除时仍然持有某些资源（如互斥锁或信号量），那么这些资源可能不会被正确释放，可能导致内存泄漏。因此，在删除任务前，应确保所有资源已被释放。 在STM32中使用FreeRTOS，需要初始化FreeRTOS内核，并设置启动任务。这通常在`main()`函数中完成，如： ```c int main(void) { // 初始化硬件，如GPIO、定时器等 // ... // 初始化FreeRTOS内核 vTaskStartScheduler(); // 如果这里被到达，说明vTaskStartScheduler()未能返回，意味着可能存在错误 for(;;); } ``` 启动调度器后，FreeRTOS会接管控制，根据优先级自动调度任务。在这个实验中，你可能会创建一个或多个任务，观察它们如何根据优先级和调度策略交替运行。 此外，为了调试和理解任务的行为，FreeRTOS提供了各种任务管理API，如`vTaskList()`，它能打印出当前系统的任务状态和信息，这对于理解和优化系统性能非常有用。 这个实验将帮助你深入理解FreeRTOS的任务创建和删除机制，以及如何在STM32环境中使用FreeRTOS进行实时任务管理。通过实践，你可以更好地掌握FreeRTOS的核心特性，为后续的嵌入式系统开发打下坚实的基础。