FreeRTOS基础篇（六）——中断管理
FreeRTOS基础篇（六）——中断管理前言： 在实时操作系统中，中断是响应外部事件的核心机制，而如何安全、高效地处理中断，直接关系到系统的实时性与稳定性。FreeRTOS 通过精心设计的中断管理机制，实现了中断与任务间的协同工作，既保证了关键操作的及时响应，又避免了资源竞争与系统崩溃的风险。本文聚焦 FreeRTOS 在 Cortex-M 平台上的中断处理原理，深入解析 FromISR API、中断优先级配置、PendSV 调度机制等核心概念，帮助开发者正确编写中断服务程序，充分发挥 RTOS 的实时性能。 1 介绍 中断 是硬件或软件发出的信号，通知CPU暂停当前任务，去处理更紧急的事件（如定时器溢出、串口接收数据等）。处理中断的函数称为 中断服务程序（ISR, Interrupt Service Routine） 。中断处理应尽可能快，避免阻塞系统，因此中断内要处理的东西应该尽可能精简。 FreeRTOS对中断进行了优化，使其与任务调度协同工作。主要特点包括： 可屏蔽中断（Maskable...
FreeRTOS基础篇（五）——内存管理
FreeRTOS基础篇（五）——内存管理前言： 在嵌入式系统中，内存资源宝贵且有限，合理的内存管理对系统稳定性与实时性至关重要。FreeRTOS 通过提供多种可选的堆管理方案（heap_1 至 heap_5），让开发者能够根据应用场景灵活选择最合适的策略，兼顾效率、安全与碎片控制。本文系统介绍这五种内存管理方式的核心原理、适用场景及配置方法，帮助你深入理解 FreeRTOS 的内存机制，做出更优的设计决策。 1 介绍 FreeRTOS作为一个轻量级的实时操作系统（RTOS），在资源受限的嵌入式系统中广泛应用。由于其不依赖标准c库的动态内存管理（如 malloc / free），FreeRTOS提供了多种灵活且可配置的内存管理方案，以满足不同应用场景对性能、安全性和内存碎片的要求。 FreeRTOS不直接使用c标准库中的 malloc() 和 free()，而是提供了一套可移植、可配置的内存管理机制，以适应资源受限的嵌入式环境。其核心思想是：将一块静态定义的内存区域作为堆（heap），由...
FreeRTOS基础篇（三）——任务管理
FreeRTOS基础篇（三）——任务管理前言： 本文将系统性地讲解 FreeRTOS 中任务的创建、运行、状态转换以及阻塞与唤醒机制，帮助读者理解如何利用任务实现复杂的实时应用逻辑。通过实际代码示例，您将掌握任务的基本使用方式，并为后续学习队列、信号量、事件组等高级功能打下坚实基础。让我们从“任务”出发，逐步揭开 FreeRTOS 多任务并发的神秘面纱。 1 介绍 FreeRTOS的 任务管理 是其核心功能之一，具有轻量、高效、可移植性强等特点。主要具有以下特点。 多任务并发执行 FreeRTOS支持多任务并法执行（通过时间片轮转和优先级抢占实现），每个任务都是一个独立的函数，拥有自己的 栈空间 和 上下文 环境。值得解释下这里所说的栈空间是什么，它包含函数内部的局部变量、函数调用时的参数信息、函数调用后的返回地址，而上下文是指程序计数器（PC指针）、堆栈指针（SP）、通用寄存器（R0, R1,...
FreeRTOS基础篇（四）——时间管理
FreeRTOS基础篇（四）——时间管理前言： 本文简要介绍FreeRTOS中的时间管理机制，重点讲解系统节拍（SysTick）的工作原理、节拍计数器的使用以及任务延时函数的差异，帮助读者掌握如何在实际项目中实现精确的时间控制。 1 介绍 时间管理是实时操作系统（RTOS）的核心组成部分之一。在 FreeRTOS 中，时间管理主要依赖于一个周期性的硬件定时器中断——系统节拍（SysTick），它为整个系统提供时间基准，驱动任务调度、延时控制、超时判断等关键功能。 2 系统节拍（Tick） FreeRTOS使用一个固定的频率产生周期性中断，称为 系统节拍中断（Tick Interrupt），通常由处理器的SysTick定时器实现。每次中断发生时，FreeRTOS内核会调用 xTaskIncrementTick() 函数，递增一个全局计数器 xTickCount，这个计数器记录了自系统启动以来经过的节拍数。 默认节拍频率：1000Hz（即每 1ms 一次中断）。可配置范围：一般为10Hz ~...
OpenOCD基础篇（二）——烧录和调试
OpenOCD基础篇（二）——调试和烧录前言： 本篇文章介绍使用OpenOCD烧录和调试。 1 连接芯片 OpenOCD需要配置cfg文件才能连接芯片，cfg需要根据使用环境进行配置，以stm32f103ZET6通过J-Link，按照SWD接线方式连接芯片，以下给出 jlink_swd_stm32f103_connect.cfg 配置。 1234567891011121314151617# jlink-swd-f103.cfg# J-Link调试器配置source [find interface/jlink.cfg]# 选择SWD传输模式transport select swd# 适配器速度设置（可根据需要调整）adapter speed 4000# STM32F103ZET6目标芯片配置source [find target/stm32f1x.cfg]# 复位配置reset_config srst_only# 或者使用# reset_config...
OpenOCD基础篇（一）——安装
OpenOCD基础篇（一）——安装前言： 本篇文章介绍OpenOCD及安装。 1 介绍 OpenOCD的全称是Open On-Chip Debugger，即开源片上调试器。它是一个开源的、功能强大的软件工具，主要用来提供调试、芯片编程（刷写固件）和边界扫描测试功能，专门针对嵌入式系统。简单来说，OpenOCD 是一个“翻译官”和“桥梁”，它连接了你的电脑（PC）和嵌入式目标板（通常是基于 ARM、RISC-V、MIPS 等架构的微控制器）。 OpenOCD核心功能如下。 调试 片上调试 : 利用芯片内置的调试模块（如 ARM CoreSight、RISC-V Debug Module），实现无需额外仿真器就能进行源代码级别的调试。 支持GDB : OpenOCD可以作为GDB 服务器，这意味着你可以使用功能强大的GNU调试器 来单步执行、设置断点、查看变量和寄存器等。几乎所有主流的嵌入式开发环境（如Eclipse、VS...
CMake进阶篇（一）——搭建stm32工程
CMake进阶篇（一）——搭建stm32工程前言： 本篇文章探讨通过CMake搭建一个stm32工程。 1 下载 本篇文章以STM32F10x芯片为例搭建CMake工程，现在芯片长官网下载标准库，以主流HAL库为例。登陆 STM32官网 ，在官网搜索框中输入 STM32CubeF1 来查找并下载完整的MCU固件包。这个压缩包内就包含了STM32F103ZE以及整个F1系列所有芯片的HAL库源码、示例项目和文档。 解压下载的 stm32cubef1.zip 包，目录结构如下。 搭建工程所需的文件就在 **stm32cubef1.zip里，或者也可以通过STM32Cube创建一个CMake工程的Demo，从Demo中获取搭建工程所需要的文件。 1.1 获取drv HAL库和CMSIS在 Drivers/STM32F1xx_HAL_Driver 路径下，将其拷贝到我们搭建的工程中，这里我放到 drv 目录中使用。CMSIS（Cortex...
GitKraken破解 2025
GitKraken破解 2025前言： 新的GitKraken用之前老的破解办法已经失败了，这篇文章更新一种新的破解方法，破解最新的GitKraken。 1 下载 在 官网 下载最新的GitKraken版本，比如目前下载的是v11.6.0版本，选择自己需要的平台版本，比如我是在linux环境下则下载deb文件。执行以下指令安装。 1sudo dpkg -i gitkraken-amd64-v11.6.0.deb 由于原破解工具仓库被和谐了，我将工具上传到了百度云盘 分享 ，可以获取到破解工具并解压。 2 破解 破解工具依赖yarn，执行以下指令安装yarn。 1sudo npm install --global yarn &esmp;如果报错提示不支持npm指令，则还需要安装node.js，且版本要求 >= 12。执行以下指令安装node.js。 12sudo curl -sL https://deb.nodesource.com/setup_20.x |...
MIPI D-PHY介绍
MIPI D-PHY介绍前言: 本篇文章对MIPI D-PHY进行介绍。 1 什么是MIPI D-PHY MIPI D-PHY是由MIPI联盟制定的一种高速、低功耗、高性价比的物理层规范。您可以把它想象成“电子高速公路”，它定义了芯片之间进行通信时所用的电线、电气信号、时序规则和底层协议。 它最常用于移动设备（如智能手机、平板电脑），将应用处理器连接到摄像头和显示屏等外围设备。这就是为什么你经常听到“MIPI CSI-2”（用于摄像头）和“MIPI DSI”（用于显示屏）的原因——它们都是使用 D-PHY 作为其物理“运输工具”的更高层协议。 MIPI D-PHY的优势如下。 高带宽 : 支持高达 4.5 Gbps/lane 的数据速率（在 D-PHY v1.2 中），能够传输高分辨率视频和图像数据。 低功耗 : 这是其关键优势。它采用低摆幅差分信号，并且在不需要高速传输时可以切换到极低功耗的模式。 低电磁干扰 :...
SPAD激光接收器介绍
SPAD激光接收器介绍前言: 本篇文章对SPAD激光接收器进行介绍。 1 什么是SPAD SPAD，全称为Single Photon Avalanche Diode（单光子雪崩二极管），是一种高灵敏度的光电探测器件，能够在非常低的光照水平下检测单个光子。SPAD在工作时，当一个光子被探测器吸收后，能够触发一个雪崩效应，产生一个可以被检测到的电信号。 基本结构如下。 2 SPAD的工作原理 单光子雪崩二极管是单光子成像的关键核心器件，其本质为一个工作在反向偏压下的PN结，且工作电压高于击穿电压，处于盖格模式，I-V特性曲线如图1（a）所示，反偏PN结能带结构及电子－空穴对输运过程如图1（b）所示。其基本原理为：当耗尽区（倍增区）没有自由载流子并且反向偏压达到雪崩击穿要求的数值时，SPAD将处于稳态，器件耗尽区中会形成很强的电场，但是没有自由载流子发生电离，待入射光产生的光生载流子注入至耗尽区，在雪崩倍增效应下连续碰撞电离后产生雪崩信号。SPAD具有高灵敏度和高增益的特点。 3...
