Atmel SAM4S RTOS演示
使用免费的Atmel Studio 6 IDE、GCC和Atmel软件框架
[ RTOS端口]

简介

重要！ 关于使用FreeRTOS SAM4S 演示项目的说明

1. 源代码组织
2. 演示应用程序
3. RTOS 配置和使用详情

源代码组织

ATSAM4S 演示应用程序的Atmel Studio 6 解决方案文件 RTOS Demo.atsln ，位于 FreeRTOS/Demo/cortex_M4_ATSAM4S_Atmel_Studio 目录中。

此页中的项目目录结构准备章节 此页的包含有关准备此目录的重要信息。

Atmel ARM Cortex-M4演示应用程序

硬件设置

应注意的是， COM测试任务包括用于演示队列 任务和中断之间通讯使用的队列，以及 从内部中断服务例程执行上下文切换。 使用的 串行驱动程序不是为了展示高效的实现过程。 实际应用程序应使用 USART 的外围 DMA 通道 (PDC)。

功能性

mainCREATE_SIMPLE_BLINKY_DEMO_ONLY 设置为 1 时的功能

• main_blinky() 函数：
  main_blinky() 会创建一个队列和两个任务。 然后它会启动 RTOS 调度器。

• 队列发送任务：
  队列发送任务由 main_blinky.c 中的 prvQueueSendTask() 函数实现。 它每隔 200 毫秒向队列发送数值 100。

• 队列接收任务:
  队列接收任务由 main_blinky.c 中的 prvQueueReceiveTask() 函数实现 在main_blinky.c中。 它以块时间从队列中反复读取 如果队列为空，则此任务会进入已阻塞状态 如果队列为空。 每次从队列接收的值为 100 时，任务都切换红色 LED。 因此，从队列接收，因为队列每200毫秒发送任务到 队列，队列接收任务应退出 阻塞状态，每 200 毫秒切换红色 LED。

mainCREATE_SIMPLE_BLINKY_DEMO_ONLY 设置为 0 时的功能

• 软件定时器。
• 队列。
• 互斥锁。
• 信号量。
• 引发 RTOS 任务上下文切换的简单中断服务例程。

main() 创建 34 个任务和 3 个软件定时器后会 启动 RTOS 调度器。 然后，演示在运行期间动态地连续创建 创建并删除另外两个任务。

创建“检查”软件定时器，定期检查标准 演示任务，以确保所有任务都能 正常运行。 检查软件定时器 回调函数切换 SAM4S-EK 硬件上的绿色 LED。 这给出了 可视化反馈。 如果绿色 LED 每 3 秒切换一次，则 说明 'check' 软件定时器未发现任何问题。 如果 LED 每 200 毫秒切换一次，则表明检查软件定时器 在一个或多个任务中发现了问题。 如需测试这个机制，可以 移除环回连接器。这么做会导致 com 测试任务失败。

项目目录结构准备

CreateProjectDirectoryStructure.bat位于 FreeRTOS/Demo/cortex_M4_ATSAM4S_Atmel_Studio 目录中， 并且必须在演示应用程序 演示应用程序。

构建并执行演示应用程序

1. 确保已执行CreateProjectDirectoryStructure.bat批处理文件。

2. 打开 FreeRTOS/演示/cortex_M4_ATSAM4S_Atmel_Studio/RTOS Demo.atsln 从Atmel Studio IDE中打开。

3. 打开 main.c ，并设置 mainCREATE_SIMPLE_BLINKY_DEMO_ONLY 以生成 简单的 blinky 演示，或完整的测试和演示应用程序 。

4. 确保目标硬件连接使用 合适的J-Link或SAM-ICE接口连接到计算机。 此项目使用 J -Link 创建。

5. 从 IDE 的 ‘构建 (Build)’菜单中选择 '构建解决方案 (Build Solution)'， RTOS 演示项目的构建应该不会报错或出现警告。

6. 构建完成后，从IDE的调试中选择“开始调试并中断” 菜单，对SAM4S微控制器闪存进行编程，启动调试 并使调试器在输入main()函数时中断。

RTOS配置和使用详情

ARM Cortex-M4 FreeRTOS端口特定配置

• configTICK_RATE_HZ

  此常量设置了 RTOS tick 中断的频率。 提供的数值 1000 Hz 可用于 测试 RTOS 内核功能，但此频率比大多数应用程序所需的频率都要高。 降低频率会提高效率。

• configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY and configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY

  请 参阅 RTOS 内核配置文档，获取这些配置常量的完整信息。

• configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY 和 configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY

  尽管 configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY 和 configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY 是完整的 8 位偏移值，定义为原始值，直接用于 ARM Cortex-M4 NVIC 寄存器；configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY 和 configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY 与其等效，但定义为仅使用 4 个优先级位，用于 SAM4 NVIC。 提供这些值是因为 CMSIS 库函数 NVIC_SetPriority() 需要未偏移的 4 位格式。

请注意！： 请参阅说明如何在 ARM Cortex-M 设备上设置中断优先级的页面。 请记住，ARM Cortex-M 核心中， 数字越小表示中断优先级越高。 这一点 可能有悖直觉，容易混淆！ 如果要将 中断设置为低优先级，请不要将其优先级指定为 0（或其他低数值）， 因为这会导致该中断在系统中具有 最高优先级，并且如果这个优先级 高于 configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY，可能会导致系统崩溃。 另外，请勿忘记 分配中断优先级，因为默认情况下，中断优先级为 0， 这可能导致其处于最高优先级。

ARM Cortex-M 核心上的最低优先级实际上是 255，但不同 ARM Cortex-M 微控制器制造商会实现不同数量的优先级位， 并提供优先级指定方式不同的库函数。 例如， 在Atmel SAM4 ARM CORTEX-M4微控制器上，您可以指定的最低优先级实际上为15 -这是由 FreeRTOSConfig.hCONFIGLIBRARY_LOWEST_INTRUPT_PROJECT中常数定义的。 可指定的最高优先级 始终为零。

我们还建议确保将所有优先级位分配为 抢占式优先级位，并且不设置子优先级位，就和演示 中的一样。

每个移植 #defines 'BaseType_t' 为对该处理器而言最有效的 数据类型。 此移植将 BaseType_t 定义为长类型。

中断服务例程

请注意，portEND_SWITCHING_ISR() 将启用中断。

下列源代码片段仅作为示例提供。 中断 使用信号量与任务（未显示）同步，并调用 portEND_SWITCHING_ISR 以确保中断直接返回任务。 参见函数 此示例中 serial.c 文件中的 USART1_Handler() 函数 。

void Dummy_IRQHandler(void)
{
long lHigherPriorityTaskWoken = pdFALSE;

    /* Clear the interrupt if necessary. */
    Dummy_ClearITPendingBit();

    /* This interrupt does nothing more than demonstrate how to synchronise a
    task with an interrupt.  A semaphore is used for this purpose.  Note
    lHigherPriorityTaskWoken is initialised to zero. */
    xSemaphoreGiveFromISR( xTestSemaphore, &lHigherPriorityTaskWoken );

    /* If there was a task that was blocked on the semaphore, and giving the
    semaphore caused the task to unblock, and the unblocked task has a priority
    higher than the current Running state task (the task that this interrupt
    interrupted), then lHigherPriorityTaskWoken will have been set to pdTRUE
    internally within xSemaphoreGiveFromISR().  Passing pdTRUE into the
    portEND_SWITCHING_ISR() macro will result in a context switch being pended to
    ensure this interrupt returns directly to the unblocked, higher priority,
    task.  Passing pdFALSE into portEND_SWITCHING_ISR() has no effect. */
    portEND_SWITCHING_ISR( lHigherPriorityTaskWoken );
}

只有以 “FromISR” 结尾的 FreeRTOS API 函数可以从 中断服务例程中调用 - 而且中断的优先级须 小于或等于 configMAX_SYSCALL_interrupt_PRIORITY 配置常量（或 configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY）设置的优先级。

FreeRTOS 使用的资源

抢占式内核和协作式 RTOS 内核之间的切换

编译器选项

内存分配

其他事项