ColdFire V2 RTOS 演示
使用 Eclipse 和 GCC
[RTOS 端口]

此页面介绍了适用于来自飞思卡尔V2 ColdFire 核心的新的 FreeRTOS 端口和演示应用程序。 V2 ColdFire 核心 Freescale。 最初由 FreeRTOS V5.0.4 提供的此新端口 ，具有扩展功能，因此取代了之前版本中提供的端口 。

之前的 V2 端口已在 FreeRTOS 下载中保留，但不推荐用于新设计。 新端口几乎 为“下降”替换，因此升级旧设计应该很简单，只有中断服务例程语义（详见 此页）需要一些考虑（写入中断现已更简单）。

端口亮点包括完全中断嵌套支持和写入中断服务例程时无特殊编码要求。

移植和演示已预配置以使用：

• MCF5282 ColdFire MCU。
• M5282EVB 评估板（如果您希望使用替代开发板，我们也提供了说明）
。
• CodeSourcery 的免费 Sourcery G + + Lite Edition GCC 编译器。
• 用于调试的 Eclipse Workbench 。

重要！关于使用 RTOS V2 ColdFire 移植的说明

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

ColdFire MCF5282 Eclipse 演示的 Eclipse 工作区包含在 FreeRTOS/Demo/ColdFire_MCF5282_Eclipse 目录中。

注意：请仔细遵循这些说明 ，正确安装和配置 Eclipse 以与此演示应用程序一同使用。 此页面的“演示应用程序”部分提供了打开 Eclipse 工作区的说明。

演示应用程序

演示应用程序硬件设置

演示应用程序使用内置在评估板上的 LED ，因此跳线 JP12 到 JP15 应到位。

演示应用程序包括中断驱动的 UART 测试，其中一个任务传输随后由另一个任务接收的字符。 为了正确操作此功能，必须将环回连接器安装到 M5282EVB 硬件的 AUXIL IAR Y 连接器（引脚 2 和 3 必须在 9 路连接器上连接在一起-纸夹通常足以满足这一目的）。

功能性

除了作为每个FreeRTOS API 函数的使用示例之外，标准演示任务不执行任何特定功能。

正确执行时，演示表现如下：

• 标有 D6、D7 和 D8 的 LED 灯由非常简单的“闪光灯”任务控制。 每盏 LED 灯都将以恒定的频率闪烁，其中 LED D6 最快，D8 最慢。

• 大多数任务不会更新 LED ，因此没有明确迹象表明它们运行正常。 因此，创建了一个“检查”任务，用于确保其他任务中没有检测到任何错误 。 检查任务仅每隔几秒钟执行一次，但具有高优先级，因此保证在需要时获得处理时间。 如果所有演示任务都按预期执行，检查任务将每 5 秒切换一次 LED D9。 在任何任务中检测到错误时，切换速率将增加到 500 毫秒。 可以通过从 AUXIL IAR Y 端口中移除环回连接器来故意生成错误以测试该机制 。

有关更多信息，请参阅代码本身的评论。

RTOS内核配置为使用中断优先级 1。 UART 使用中断优先级 2。 中断嵌套进一步由 “IntQueue”测试执行，其中一个任务和两个中断均访问相同的两个队列。 两个中断分别以优先级 4 和 3 运行， 因此可能的最大中断嵌套深度为 4。 有关执行中断及其各自的优先级的更完整说明，请参阅 RTOS配置和使用章节 。

请记住，您允许的嵌套深度越深，消耗的堆栈大小就越大- 需将 configCHECK_FOR_STACK_OVERFLE 设置为 2（而非此演示的默认值 1 ）以捕获由深嵌套引起的溢出，但这仅用于调试目的，因为它会 减慢上下文切换操作。 演示应用程序默认地为每个任务分配相同的堆栈大小，而不是调整每个堆栈以确保不会浪费RAM。

构建和执行演示应用程序

• 如需构建演示应用程序：
  1. 确保您正确安装了 CodeSourcery 编译器 ，且编译器 bin 目录包含在主机系统 PATH 环境变量中。

  2. 确保您已按照这些说明中的描述安装和配置了 Eclipse。

  3. 启动 Eclipse 工作台 IDE -此时将提示您确定工作区位置。

     ColdFire MCF5282 Eclipse 演示的 Eclipse 工作区包含在 FreeRTOS/Demo/ColdFire_MCF5282_Eclipse 目录中。 因此，这是 Eclipse 向您询问工作区位置时，应选择的目录， 具体如下所示。

     
     打开 Eclipse 工作区-显然要使用正确的安装路径 ，这可能不同于此处所示的

  4. 确保您将“FreeRTOS_ROOT”变量设置为指向您的FreeRTOS安装（此处再次描述 ）。

  5. 从 Eclipse “项目”菜单项中选择“构建全部”。 演示构建时不应发生错误或警告。

• 如需运行演示应用程序：
  1. 确保使用 CodeSourcery 调试精灵支持的 BDM 接口将 M5282EVB 正确连接到主机。

  2. 按下显示小错误的速度按钮旁边的向下箭头，然后从菜单中选择RTOS演示。
     
     启动RTOS演示调试会话

     如果您尚未进入 Eclipse Debug 透视图，则应将您带到该透视图。

     等待程序加载到 评估板RAM -完成此操作后，IDE 右下角的进度条将显示结果。

     
     正在等待程序加载

     加载后，程序应在进入 main () 时中断。 然后，如任何其他调试 IDE 一样，Eclipse IDE 可用于执行代码、查看变量、查看内存等操作。 手动删除 main () 处的断点，因为每次启动调试会话时都会添加一个新的断点。

WITTENSTEIN 提供的 FreeRTOS Eclipse 插件可用于查看任务和队列状态信息：

使用FreeRTOS Eclipse 插件查看器

配置和使用详情

RTOS 端口特定配置

• configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY 和 configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY

  请参阅 RTOS 内核配置文档的中断配置章节以了解 这些选项的完整信息。

  configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY 设置 RTOS 内核本身使用的中断优先级。 configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY 设置最高中断优先级， 从中可以调用队列和信号量 API 函数（请注意，只有以 FromISR () 结尾的 API 函数才能从 ISR 调用）。

  configKERNEL_interrupt_PRIORITY 应设置为最低优先级。

  在硬件本身施加的限制范围内，configMAX_SYSCALL_INTRUPT_PRIORITY 以上级别的中断不会被 RTOS 内核关键部分掩盖，因此不受 RTOS内核活动的影响。

  通过演示，演示应用程序将 configMAX_SYSCALL_INTRUPT_PRIORITY 定义为 4 ，并将configKERNEL_INTRUPT_PRIORITY 定义为 1。

每个移植 # 定义 'BaseType_t' 等于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，尚未实现 vPortEndScheduler ()。

写入中断服务例程

中断服务例程没有特殊要求，可以按照编译器文档进行编写。 宏端口 END_SWITCHING_ISR () 可用于确保中断始终返回到最高优先级 就绪状态任务-可以由 ISR 解除阻塞的任务，因此 ISR 结束时的最高优先级就绪任务 可能不同于输入 ISR 时的最高优先级就绪/正在运行的任务。

MCF5282 演示中的 UART1 中断（下方列表 1 ）可以用作示例：

/* The function prototype must use the 'interrupt' attribute.*/
void __attribute__( ( interrupt ) ) __cs3_isr_interrupt_78( void );

Next provide the ISR function, with the correct vector number in the name.

NOTE: This is NOT intended to be an example of an efficient ISR. It is provided
only to demonstrate using queues from within interrupts.  Great efficiency 
improvements would be gained by simply placing received characters in a RAM 
buffer, then using a single write to a semaphore to unblock a task if required.
void __cs3_isr_interrupt_78( void )
{
unsigned char ucChar;
BaseType_t xHigherPriorityTaskWoken = pdFALSE, xDoneSomething = pdTRUE;

    while( xDoneSomething != pdFALSE )
    {
        xDoneSomething = pdFALSE;

        /* Does the tx buffer contain space? */
        if( ( MCF_UART1_USR & MCF_UART_USR_TXRDY ) != 0x00 )
        {
            /* Are there any characters queued to be sent? */
            if( xQueueReceiveFromISR( xCharsForTx, &ucChar, &xHigherPriorityTaskWoken ) 
                                                                            == pdTRUE )
            {
                /* Send the next char. */
                MCF_UART1_UTB = ucChar;
                xDoneSomething = pdTRUE;
            }
            else
            {
                /* Turn off the Tx interrupt until such time as another character
                is being transmitted. */
                MCF_UART1_UIMR = serRX_INT;
                xTxHasEnded = pdTRUE;
            }
        }

        /* Any characters in the receive buffer? */
        if( MCF_UART1_USR & MCF_UART_USR_RXRDY )
        {
            /* Queue the character for processing by a task? */
            ucChar = MCF_UART1_URB;
            xQueueSendFromISR( xRxedChars, &ucChar, &xHigherPriorityTaskWoken );
            xDoneSomething = pdTRUE;
        }
    }

    /* Finally we call portEND_SWITCHING_ISR().  This ensures that the interrupt 
    returns to the highest priority ready task - which may not be the currently running 
    task if reading from or writing to a queue causes a task of higher priority to 
    unblock. */
    portEND_SWITCHING_ISR( xHigherPriorityTaskWoken );
}

RTOS内核使用的资源

此外， RTOS RTOS内核需要一个额外的中断向量。 因为使用了中断控制器 0 上的递送矢量 16，而 MCF5282 上的矢量 16 未由任何外围设备使用，因此作为备用。 RTOS 内核结合中断强制寄存器 0 (INTFRCL0) 使用此向量。 出于效率原因， 假设 RTOS 内核具有此寄存器的独占访问权限，因此不会尝试保持其状态-尽管此操作可 通过使用寄存器上的位集和清除，而非写入整个寄存器，来轻松改变。

为了使用户灵活更改矢量分配，PIT0 和矢量 16 配置都在名为 FreeRTOS _tick_setup.c 的文件中执行， 这是用户应用程序的一部分，而非固定 RTOS 内核代码的一部分。

临界区

执行上下文

在抢占式内核和协作式RTOS内核之间切换

编译器选项

内存分配