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FreeRTOS-Plus-TCP 和 FreeRTOS-Plus-FAT 示例
在兼容双核 ARM Cortex-A9 处理器的 Xilinx Zynq SoC 上运行

[可构建的 TCP/IP 和 FAT FS 示例]

简介

没有任何硬件？ 您现在仍然可以尝试运行 RTOS TCP 和 FAT 示例 （使用 Win32 演示 ，此演示使用免费工具并在 Windows 环境中运行）。

Zynq FreeRTOS-Plus-TCP 和 FreeRTOS-Plus-FAT 演示包括以下标准示例：

FreeRTOS-Plus-FAT 用于创建和格式化 RAM 磁盘，然后将 RAM 磁盘和 FAT 格式的 SD 卡挂载到同一个虚拟文件系统。 然后，挂载好的文件系统为 FreeRTOS-Plus-TCP FTP 和 HTTP 服务器示例提供存储空间。

即使没有插入 SD 卡，也可以访问 RAM 磁盘 。

此项目使用基于 GCC 的免费版 Xilinx SDK 开发工具构建， 并且所提供的硬件项目允许演示在 ZC702 或者更低成本的 MicroZed 评估板上运行。

重要提示： 由于内存缓存和 DMA 的组合操作需要用到的缓冲大小为 32 个字节的倍数， 在本演示中必须使用 BufferAllocation_1.c 。


说明

前提条件

要使 FreeRTOS-Plus-TCP 和 FreeRTOS-Plus-FAT 示例在 Xilinx Zynq SoC 上构建和运行，需满足以下前提条件：
  • 具备 ZC702 或 MicroZed 评估板。 [FreeRTOS TCP/IP 和 FAT 中间件组件也可以使用 FreeRTOS Windows 端口进行评估， 而无需购买任何特殊硬件]

  • 安装基于 Eclipse 的 Xilinx SDK 开发工具。 发布此演示时 ，与发布时的最新 SDK 版本兼容的项目将同步发布。

  • FreeRTOS Labs 源代码下载内容。


硬件设置

不需要特定的硬件设置。


打开项目

注意： 之前的 FreeRTOS Labs 版本要求终端用户创建 BSP 项目，而这项工作可由 SDK 自动完成。 现在， BSP 项目与硬件和和应用程序项目一同分发，因此不需要再单独进行 BSP 创建。 Eclipse 项目从 FreeRTOS-Labs 源代码树中的各种目录构建文件，因此要确保目录结构体没有被修改 。
  1. 启动 SDK Eclipse IDE ，在出现提示时选择现有的 Eclipse 工作区或创建一个新的工作区。

  2. 从 IDE 的 "File" 菜单中选择 "Import"。 弹出导入对话框 。

  3. 在导入对话框中，选择 "General->Existing Projects Into Workspace"， 然后定位到 /FreeRTOS-Plus/Demo/FreeRTOS_Plus_TCP_and_FAT_Zynq_SDK 并选定， 该目录位于 FreeRTOS Labs 源代码目录树中。

  4. 导入对话框的项目窗口将弹出四个项目， 如下所示 。 确保选择 RTOSDemo 和 RTOSDemo_bsp 项目， 然后根据所使用的开发板选择 MicroZed_hw_platform 或者 ZC702_hw_platform。

    单击 "Finish" 按钮关闭导入对话框。

    导入 RTOS TCP/IP 和 FAT 项目
    导入项目


  5. 右键单击项目资源管理器中的 "RTOSDemo" 项目，然后从弹出菜单中选择 "Refresh"。

    针对 Zynq TCP/IP 示例创建板级支持包
    Eclipse 项目资源管理器中的三个项目

  6. 现在便可以构建项目了。

    再次右键单击项目资源管理器窗口中的 "RTOSDemo" 项目。 这次从弹出菜单中选择 "Build Project"。


软件设置 #1： 设置静态或动态 IP 地址

为 RTOS TCP/IP 目标分配 IP 地址
中的网络地址设置FreeRTOSConfig.h
FreeRTOSIPConfig.h 和 FreeRTOSConfig.h 头文件分别用作 FreeRTOS-Plus-TCP 和 FreeRTOS 配置文件。 两者都可以从 SDK 的 Eclipse IDE 打开。

如果 Zynq 所连接的网络存在 DHCP 服务器，则在 FreeRTOSIPConfig.h 中将 ipconfigUSE_DHCP 设置为 1，并且无需进一步配置 IP 地址。 不需知道 DHCP 服务器分配给 Zynq 的 IP 地址，（前提是 配置了主机名），因为 Zynq 可以通过名称直接定位 。 不过您也可以查看 IP 地址， 因为它是通过 UDP 日志工具输出的。

如果所连接的网络没有 DHCP 服务器，则在 FreeRTOSIPConfig.h 中将 ipconfigUSE_DHCP 设置为 0，然后手动配置 IP 地址和网络掩码 。 IP 地址和网络掩码分别使用 FreeRTOSConfig.h 中的 configIP_ADDR0/3 和 configNET_MASK0/3 常量进行设置。 请注意，IP 地址设置位于 FreeRTOSConfig.h， 而非 FreeRTOSIPConfig.h，因为它与应用程序有关， 而非 TCP/IP 堆栈配置选项。

手动设置 IP 地址时，必须确保所选择的 IP 地址与网络掩码兼容。 大多数情况下， IP 地址只要前三个八位字节 与主机地址的前三个八位字节相同即视为兼容。 例如， 如果主机的 IP 地址为 192.168.0.100， 则任何 192.168.0.nnn 地址都是兼容的（nnn 不得为 0 或 255，或 网络上已存在的其他 IP 地址）。

此外，还需要设置网关 地址，且该地址也需 与网络掩码兼容。 这一步骤必不可少，即使网络上并没有网关 （否则，内部健全性检查时将触发 configASSERT() 失败）。 网关地址使用 FreeRTOSConfig.h 中的 configGATEWAY_ADDR0/3 常量设置。


软件设置 #2： 设置 MAC 地址

MAC 地址使用 FreeRTOSConfig.h 的 configMAC_ADDR0/5 常量设置。

如果只有一个运行示例的嵌入式目标连接到网络， 则无需修改 MAC 地址。

如果有多个运行 FreeRTOS-Plus-TCP 示例的嵌入式目标连接到 同一网络，则必须确保每台计算机都有 唯一的 MAC 地址。


软件设置 #3： 设置主机名

使用 名称来识别网络节点通常比使用 IP 地址识别方便。 当 IP 地址未知时更是如此。 例如，与其向 IP 地址发送 诸如 “ping 192.168.0.200” 之类的 ping 请求， 不如 向主机名发送诸如 “ping MyHostName” 之类的 ping 请求（其中 MyHostName 是分配给网络节点的名称）。

如果只有一个运行 FreeRTOS-Plus-TCP 示例的嵌入式设备连接到 网络，则无需修改默认主机名， 即 “RTOSDemo”。 如果有多个运行示例的嵌入式设备 连接到同一网络，则必须 为每个嵌入式设备分配不同的主机名。

主机名由 mainHOST_NAME 常量设置，该常量位于 main.c 源文件顶部的 mainHOST_NAME 常量设置。 根据网络拓扑，也可使用由 mainDEVICE_NICK_NAME 常量设置的第二个主机名， 该常量也定义在 main.c 顶部。


软件设置 #4： 设置回显服务器地址

如果使用 TCP 回显客户端示例，则将常量 configECHO_SERVER_ADDR0 到 configECHO_SERVER_ADDR3 常量 （位于 FreeRTOSConfig.h）设置为 对应回显服务器的 IP 地址。


软件设置 #5： 打印和记录消息

定向 RTOS 调试输出
提供 FreeRTOSConfig.h
FreeRTOSIPConfig.h 中的日志记录配置，其中 FreeRTOS_debug_printf() 已禁用，并将 FreeRTOS_printf() 设置为通过 UDP 发送 TCP/IP 堆栈和应用程序日志记录消息。 接收发送的 UDP 日志记录消息的 IP 地址和端口号，以及一些其他 日志记录相关参数都使用 FreeRTOSConfig.h 中的常量设置， 如右图所示。

对日志消息进行缓冲，以便由低优先级后台 RTOS 任务传输。

可以在许多不同的终端程序中查看日志输出。 Cinetix 的 UDPTerm（是一款便捷的独立实用程序） 便可用于实现此目的 。


运行示例

现在，硬件和软件均已配置好，可以开始执行示例。 以下说明描述了如何从 RAM 下载并执行应用程序：
  1. 首先，必须创建调试配置。

    从 IDE 的 "Run" 菜单中选择 "Debug Configurations..."。 将弹出调试配置 对话框。

  2. 双击 "Xilinx C/C++ application (System Debugger)" 选项以创建新的调试配置。

  3. 如下图所示，完成新的调试配置选项卡 。 图片中假定使用的是 MicroZed 硬件平台。

    RTOS TCP/IP 调试配置 1

    RTOS TCP/IP 调试配置 1


  4. 确保使用适当的调试连接将 Zynq 评估平台连接到主机， 然后点击 "Debug" 按钮以关闭调试配置对话框， 将应用程序下载到 RAM，并启动调试会话。


基本连接性测试

在尝试以下示例之前，建议 通过启动、运行应用程序，然后对目标执行 ping 操作以测试基本连接性。 如果收到 ping 回复， 则说明应用程序正在运行且已正确连接到网络。

若要对设备执行 ping 操作，请打开命令提示符并键入 "ping RTOSDemo"， 假定主机名尚未发生改变，仍是默认的 “RTOSDemo” 。

如果未收到 ping 回复，则关闭 DHCP，为目标分配一个静态 IP 地址，然后使用分配的 IP 地址代替主机名重试。

本页的设置说明描述了如何设置静态 IP 地址以及如何设置 主机名。

对 TCP 目标进行 ping 操作
对目标执行 ping 操作并接收 ping 响应


包含的示例

该项目包含以下示例：
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