Lập trình FreeRTOS

Tóm tắt FreeRTOS trong một bài giảng!
Kiểm tra mọi thứ từ khái niệm đến kiến thức thực tế.

Chủ đề bài giảng 📖

RTOS là gì?

RTOS là một hệ điều hành được phát triển cho các ứng dụng thời gian thực. Nó được sử dụng trong các sản phẩm nhúng thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm ô tô, thiết bị gia dụng, y tế, hàng không vũ trụ, quốc phòng, điều khiển công nghiệp và tự động hóa, cũng như trong các môi trường đòi hỏi hiệu suất và độ tin cậy cao .

_{Ngay cả các tác vụ đòi hỏi mức độ cao (Hard-Realtime) cũng có thể xử lý kết quả trong thời gian giới hạn thông qua hệ điều hành thời gian thực.}

FreeRTOS là gì?

Vì được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, RTOS cũng có nhiều loại và hình thức cấp phép khác nhau. FreeRTOS là hệ điều hành thời gian thực (RTOS) tốt nhất cho vi điều khiển và vi xử lý cỡ nhỏ. Mã nguồn FreeRTOS được phân phối miễn phí, vì vậy bạn có thể tải xuống FreeRTOS và bắt đầu phát triển.

_{FreeRTOS (nhấp chuột)}

FreeRTOS thường được ghi vào bộ nhớ dưới dạng một hình ảnh duy nhất được biên dịch với tất cả các thành phần cần thiết cho một ứng dụng nhúng.
Bất kể sử dụng bộ vi xử lý nào, các nhà phát triển ứng dụng nhúng đều có thể sử dụng cùng một giao diện chuẩn hóa cho hạt nhân FreeRTOS và tất cả các thư viện phần mềm FreeRTOS.

Nhân FreeRTOS được thiết kế nhỏ gọn, đơn giản và dễ sử dụng. Kích thước ảnh nhị phân của nhân RTOS thông thường là 4-9K byte .

_{Các bo mạch vi điều khiển tương thích với FreeRTOS hiện có giá dưới 100 đô la .}

Nhìn chung, các ứng dụng dựa trên FreeRTOS có ưu điểm là đơn giản hơn nhiều so với các hệ thống dựa trên Linux.

_{Nguồn: Nghiên cứu VDC (nhấp chuột)}

Freeertos.org cung cấp một loạt hướng dẫn chi tiết về cách sử dụng hạt nhân FreeRTOS, bao gồm hướng dẫn bắt đầu nhanh (nhấp vào) . Bằng cách hỗ trợ ngắt không cần kích hoạt, vi điều khiển có thể duy trì trạng thái ngủ DEEP SLEEP cho đến khi xảy ra ngắt hoặc hạt nhân RTOS chuyển tác vụ sang trạng thái sẵn sàng.

Amazon đã triển khai một số thư viện phần mềm dựa trên nhân FreeRTOS, cho phép các thiết bị IoT kết nối an toàn với đám mây của mình. Khi Amazon FreeRTOS được triển khai trên các thiết bị IoT, chúng có thể kết nối an toàn với các dịch vụ đám mây như AWS IoT Core và được cập nhật từ xa bằng tính năng cập nhật OTA.

Bạn sẽ học được: 📚

Một sự thật hiển nhiên là FreeRTOS có một kernel miễn phí và dựa trên mã nguồn .
Vậy lợi ích thực sự của việc truy cập vào mã nguồn của hạt nhân là gì?

Việc kernel tôi sử dụng cung cấp mã nguồn đồng nghĩa với việc người dùng có thể xem nội dung của nó bất cứ khi nào họ muốn. Tuy nhiên, nếu mục tiêu cuối cùng của chúng ta là lái tốt một chiếc xe có tên RTOS, liệu việc dành nhiều thời gian và công sức hơn cho những việc như tuân thủ tín hiệu đèn giao thông, tuân thủ quy định an toàn khi qua đường, quan sát gương chiếu hậu và không tăng tốc quá nhanh có hữu ích hơn không, thay vì tập trung vào việc tìm hiểu cấu trúc hoặc nguyên lý của xe động cơ đốt trong?

Bạn cũng có thể phân tích mã nguồn kernel để cải thiện hiệu suất kernel, nhưng tôi không khuyến khích điều này vì mọi sửa đổi mã đều đi kèm trách nhiệm. Thay vào đó, tôi nghĩ việc tìm và khắc phục sự cố trong ứng dụng của mình bằng cách sử dụng mã nguồn kernel, hoặc để hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động của kernel, là rất hữu ích.

Từ bây giờ, chúng tôi sẽ tóm tắt những thông tin cần thiết mà chúng ta cần biết để vận hành đúng cách một chiếc xe có tên là FreeRTOS.

Tất cả những điều trên là những chủ đề cốt lõi của bài giảng này. Bây giờ, chúng ta hãy đi sâu vào chi tiết.

Kiến thức giảng dạy RTOS với hơn 13 năm kinh nghiệm 💡

Sau 13 năm giảng dạy RTOS tại chỗ, tôi quyết định tạo ra các bài giảng trực tuyến để gặp gỡ nhiều học viên hơn. Tôi sẽ giới thiệu đến các bạn một bài giảng trực tuyến tối ưu hóa nội dung của 4 ngày giảng dạy tại chỗ thành 8 giờ .

Khuyến nghị cho những người này! 🔑

Lần đầu tiên với RTOS
Học tập cho người mới bắt đầu

Dành cho các sản phẩm dựa trên FreeRTOS
Dành cho những ai đang nghĩ đến việc tối ưu hóa

Hệ điều hành nhẹ cho sản phẩm
Những người muốn nộp đơn

IoT (Internet vạn vật)
nhà phát triển

Ngoài ra, việc học hỏi của những người như thế này cũng rất có ích!

👉 Dành cho những ai muốn giết hai con chim bằng một hòn đá: thời gian thực cứng và tính ổn định của sản phẩm
👉 Dành cho những ai muốn so sánh và đánh giá với hệ điều hành Linux
👉 Bất kỳ ai muốn nâng cao hiểu biết về hệ điều hành
👉 Dành cho những bạn không có thời gian tham gia lớp học offline

Khóa học này có gì đặc biệt ✨

• Tính năng 1. Video được chia thành 180 tiểu chương, giúp bạn dễ dàng tìm lại sau này.
• Tính năng 2. Hoạt hình 2D được sử dụng tích cực để hỗ trợ việc hiểu biết.
• Tính năng 3. Tất cả các ví dụ thực tế đều đi kèm với TO-DO . Đây là bài giảng mà sinh viên có thể trực tiếp tham gia vào các bài tập thực hành.
• Tính năng 4. Giúp bạn mạnh dạn loại bỏ nội dung không cần thiết và tập trung nhiều hơn vào nội dung cốt lõi .
• Tính năng 5. Chúng tôi nỗ lực hết sức để đảm bảo bạn có thể học thông qua video mà không cần phải xem hướng dẫn dành cho nhà phát triển.

Hãy xem các công cụ chúng tôi sử dụng 🧰

• Trình biên dịch: STM32CubeIDE
• Bảng thực hành: Bảng chính thức của STmicro (Nucleo, Discovery)
• 
• Ví dụ thực hành và tệp hướng dẫn: freeRTOS_tutorials.zip (các tệp nằm trong Phần 0. Bắt đầu với FreeRTOS)
• Bo mạch được sử dụng trong bài giảng là Nucleo-64 F103RB. Tuy nhiên, các ví dụ thực hành cũng hỗ trợ các bo mạch sau: DISCO_F429I, DISCO_F469I, NUCLEO_F401RE, NUCLEO_F767ZI, NUCLEO_L010RB (các tệp này nằm ở phần cuối).
• Nếu bo mạch STM32 bạn muốn không có trong danh sách trên, bạn có thể xem video '(Phụ lục) Thực hiện theo bài giảng với bo mạch nucleo của tôi' rồi sửa đổi mã nguồn của tệp ví dụ thực hành (freeRTOS_tutorials) để phù hợp với bo mạch bạn mong muốn và sử dụng trong bài giảng này hoặc yêu cầu giảng viên sửa đổi mã nguồn để phù hợp với bo mạch bạn mong muốn (miễn phí. Thường mất 1-2 ngày. Nộp đơn tại góc Hỏi & Đáp.)

Đã tạo một bài giảng
Giới thiệu người chia sẻ kiến thức ✒️

Câu hỏi dự kiến Hỏi & Đáp 💬

Cùng xem các bài giảng khác nhé 🔍

Bậc thầy về tập lệnh Shell Linux
Mã hóa Shell Linux
Trải nghiệm những tính năng mạnh mẽ.