AtmelAT91SAM9 (ARM9) 移植
使用 IAR 开发工具
[RTOS 移植]

本页展示 Atmel SAM9XE ARM9 微控制器的演示项目。

预置的演示项目使用 IAR 嵌入式工作台开发工具链，并 运行在 AT91SAM9XE-EK 评估板上。

注意：如果项目构建失败，可能是使用的 IAR 嵌入式工作台版本过低。 如果构建失败， 那么也可能是项目文件（在无提示的情况下）已经损坏，因此需要 将其恢复至初始状态，然后才能使用新版本的 IAR 构建项目。

重要提示！ 关于使用 Atmel ARM9 RTOS 移植的注意事项

1. 源代码组织
2. 演示应用程序
3. 配置和使用详情

源代码组织

FreeRTOS AT91SAM9 演示项目的 IAR 工作区，被命名为 RTOSDemo.eww，位于 FreeRTOS/Demo/ARM9_AT91SAM9XE_IAR 文件夹。 工作区包含一个单一项目，该项目具有两个配置：一个 在 ARM 模式下运行演示项目，另一个在 THUMB 模式下运行演示项目。

演示应用程序

演示应用程序硬件设置

演示应用程序使用原型板中内置的 LED ，因此不需要其他硬件设置。

功能性

演示项目还创建了一个“检查”任务。 它 每三秒钟才执行一次，但由于优先级高，保证能够获得处理时间。 每次执行时，该任务都会检查系统中其他所有任务的状态，查看 是否有任务报告了错误。 检查任务将每三秒钟切换一次 LED 状态， 前提是其他所有任务都按预期运行。 如果任何任务发现了错误， LED 状态切换速率将更改为 500 毫秒切换一次。

如果演示项目正确执行，其表现如下：

• LED DS1 由“检查”任务控制。 如果其他所有任务正常工作， 它会每三秒钟切换一次状态。 如果它的切换速率增加到每 500 毫秒切换一次，则至少有一个任务报告了错误。 这个 机制可以通过从串行端口中移除回环连接器来进行测试——这样做会人为地 为标准“comtest”任务引入错误。
• LED DS5 处于标准“comtest”传输任务的控制之下。 每当字符传输成功时，它都会切换状态。 不过它的切换太快，无法在视觉上区分每个字符，但是 LED 确实提供了一些关于 何时传输结束消息的反馈。

构建演示应用程序

1. 在 IAR 嵌入式工作台 IDE 中打开 FreeRTOS/Demo/ARM9_AT91SAM9XE_IAR/RTOSDemo.eww 工作区。
2. 根据需要选择 ARM 或 THUMB 配置。
   
   在 ARM 和 THUMB 配置之间进行选择。
   
   
3. 按F7，项目应该成功构建，没有错误或警告。

运行演示应用程序

1. 确保 J-Link JTAG 调试接口已连接，并且原型板已接通电源。
2. 在 IDE “项目”菜单中选择“下载和调试”。
3. 微控制器 SDRAM 内存将自动写入演示应用程序，而且调试器 会在 main 函数的开始处中断。

配置和使用详情

RTOS 移植特定配置

每个移植都会将 "BaseType_t" 定义为该处理器的最有效数据类型。 本移植将 BaseType_t 定义为长整型。

请注意，vPortEndScheduler() 尚未实现。

中断服务例程

在 ARM7 和 ARM9 上 FreeRTOS 有两种方式来实现这一点：

1. 可以配置 IRQ 向量直接跳转到发送中断的外围装置。 在这种情况下， 当前执行任务的上下文必须保存到中断入口，而新选取的任务的上下文 必须在退出中断时还原。 上下文保存和还原必须添加到每个 可能执行让出 (yield) 操作的中断中。 FreeRTOS 提供的宏可以用于执行所有必要的操作。
2. 可以配置 IRQ 向量始终跳转到单个中断入口点。 完成配置后，IRQ 处理器 先保存当前正在运行任务的上下文，然后调用用户定义的中断处理程序代码，最后当用户定义的处理程序代码返回时，还原 下一个要运行任务的上下文。 用户定义的任务只是 标准C函数，无需担心它的上下文保存或还原。

具备上下文切换功能的 ISR 示例

这只是一个 ARM 模式下的普通函数。 它调用 END_SWITCHING_ISR 函数通知 RTOS 内核 应当选择一个不同的任务并且在退出中断时运行该任务。 实质的任务上下文保存和恢复 是在此函数外自动完成的。

/* This is a standard ARM mode function.  Note that the __irq qualifier is not
used. */
__arm void vSerialISR( void )
{
unsigned long ulStatus;
signed char cChar;
BaseType_t xHigherPriorityTaskWoken = pdFALSE;

    /* What caused the interrupt? */
    ulStatus = serCOM0->US_CSR;
    serCOM0->CSR &= serCOM0->US_IMR;

    if( ulStatus & AT91C_US_TXRDY )
    {
        /* The interrupt was caused by the THR becoming empty.  Are there any
        more characters to transmit? */
        if( xQueueReceiveFromISR( xCharsForTx, &cChar, &xHigherPriorityTaskWoken ) 
                                                                       == pdTRUE )
        {
            /* A character was retrieved from the queue so can be sent to the
            THR now. */
            serCOM0->US_THR = cChar;
        }
        else
        {
            /* Queue empty, nothing to send so turn off the Tx interrupt. */
            vInterruptOff();
        }        
    }

    if( ulStatus & AT91C_US_RXRDY )
    {
        /* The interrupt was caused by a character being received.  Grab the
        character from the RHR and place it in the queue or received
        characters. */
        cChar = serCOM0->US_RHR;
        xQueueSendFromISR( xRxedChars, &cChar, &xHigherPriorityTaskWoken );
    }

    /* If a task was woken by either a character being received or a character
    being transmitted and the woken task has a higher priority than the current 
    task then we need to switch to another task.  xHigherPriorityTaskWoken will
    have automatically been set to pdTRUE if this is the case. */
    portEND_SWITCHING_ISR( xHigherPriorityTaskWoken );

    /* End the interrupt in the AIC. */
    AT91C_BASE_AIC->AIC_EOICR = 0;
}

编译器选项

执行上下文

注意！ 启动 RTOS 调度器时（vTaskStartScheduler 被调用），处理器必须处于监管器模式 。 FreeRTOS 下载内容中所包含的演示应用程序， 其切换到特权模式的优先级高于 main 函数被调用的优先级。 如果您没有使用 这些演示应用程序，那请在调用 vTaskStartScheduler() 之前确保处理器已进入监管者模式。

中断服务例程总是在 ARM 模式下运行。 其他所有代码在运行在 ARM 还是 THUMB 模式下，取决于 已经选择的配置。

SWI 指令由实时内核使用，不能被应用程序代码使用。

“系统中断”可以从多个来源生成。 目前假设所有系统中断都源自 PIT（周期中断计时器）。 使用任何其他系统中断都需要一些包装代码来确定 中断起点。

内存分配

串行端口驱动器