FreeRTOS-Plus-CLI使用笔记

简介

FreeRTOS+CLI（Command Line Interface, 命令行接口）为FreeRTOS应用程序提供了一种轻量级、高效的命令行调试接口。通过该接口，可以方便地查看传感器状态、报警信息等，帮助开发者快速排查问题。添加命令的实现步骤包括：

编写实现命令功能的函数

将命令映射到对应的功能函数

注册命令

启动命令解释器

移植

环境配置

开发环境：Keil MDK

芯片类型：STM32F429

库类型：HAL

获取文件

从FreeRTOS源码中提取以下文件：

FreeRTOS-Plus/Source/FreeRTOS-Plus-CLI下的FreeRTOS_CLI.c和FreeRTOS_CLI.h

FreeRTOS-Plus/Demo/Common/FreeRTOS_Plus_CLI_Demos下的Sample-CLI-commands.c和UARTCommandConsole.c

FreeRTOS/Demo/Common/include下的serial.h

FreeRTOS\Demo\CORTEX_STM32F103_Keil\serial下的serial.c

文件夹结构示意图：

-FreeRTOS-Plus-CLI├── FreeRTOS_CLI.c  // 命令处理核心├── FreeRTOS_CLI.h  // 命令处理接口定义├── UARTCommandConsole.c  // 运行FreeRTOS的任务定义├── Sample-CLI-commands.c  // 命令定义及实现├── serial.c  // 底层接口实现└── serial.h  // 底层接口定义

文件修改

底层接口实现

在serial.c文件中：

修改xSerialPortInitMinimal函数，初始化串口3：

xComPortHandle xSerialPortInitMinimal(unsigned long ulWantedBaud, unsigned portBASE_TYPE uxQueueLength) {    // 创建接收和发送队列    xRxedChars = xQueueCreate(uxQueueLength, sizeof(char));    xCharsForTx = xQueueCreate(uxQueueLength + 1, sizeof(char));    if (xRxedChars != serINVALID_QUEUE && xCharsForTx != serINVALID_QUEUE) {        // 初始化串口3，配置DMA+IDLE中断        bsp_usart3Init(115200);    } else {        return 0;    }    return 0;}

修改xSerialPutChar函数，改用轮询方式发送数据：

signed portBASE_TYPE xSerialPutChar(xComPortHandle pxPort, signed char cOutChar, TickType_t xBlockTime) {    signed portBASE_TYPE xReturn;    if (xQueueSend(xCharsForTx, &cOutChar, xBlockTime) == pdPASS) {        // 发送数据时使用轮询方式        if (xQueueReceive(xCharsForTx, &cChar, 0) == pdTRUE) {            if (HAL_UART_GetState(&huart3) != HAL_UART_STATE_BUSY_TX) {                HAL_UART_Transmit(&huart3, &cChar, 1, 1000);            }        }    } else {        xReturn = pdFAIL;    }    return xReturn;}

中断服务实现

在stm32f4xx_it.c文件中：

void USART3_IRQHandler(void) {    BaseType_t pxHigherPriorityTaskWoken = pdFALSE;    if (__HAL_UART_GET_FLAG(&huart3, UART_FLAG_IDLE) != RESET) {        // 接收完成中断处理        __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart3);        HAL_UART_DMAStop(&huart3);        usart3_rx_buffer.finish_flag = 1;        usart3_rx_buffer.len = USART_RX_BUFFER_SIZE - __HAL_DMA_GET_COUNTER(huart3.hdmarx);        for (uint16_t i = 0; i < usart3_rx_buffer.len; ++i) {            xQueueSendFromISR(xRxedChars, &usart3_rx_buffer.data[i], &pxHigherPriorityTaskWoken);        }        HAL_UART_Receive_DMA(&huart3, usart3_rx_buffer.data, USART_RX_BUFFER_SIZE);    }    HAL_UART_IRQHandler(&huart3);    portYIELD_FROM_ISR(pxHigherPriorityTaskWoken);}

配置修改

在FreeRTOSConfig.h文件中添加以下宏定义：

/* *****************************************************************               FreeRTOS Plus CLI相关配置 ***************************************************************** */#define configCOMMAND_INT_MAX_OUTPUT_SIZE 1024

应用程序修改

在main.c文件中：

// 启动FreeRTOS调度器之前添加以下代码vRegisterSampleCLICommands();vUARTCommandConsoleStart(512, 1);

使用说明

调试接口功能

通过串口助手，可以输入help查看帮助信息，获取命令列表。您可以仿照Sample-CLI-commands.c中的示例，根据需求自定义命令。

注意事项

在实际使用中，若发现程序进入hardfault中断，可能是由于strcpy函数调用导致的。请修改prvUARTCommandConsoleTask函数中的以下代码：

// 修改为strncpy(cLastInputString, cInputString, cmdMAX_INPUT_SIZE);

仅复制指定长度的数据，避免越界问题。

参考文献

FreeRTOS+CLI使用教程

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