Spansion（原名 Fujitsu）FM3 演示
使用 Keil 和 IAR 开发工具
[RTOS 移植]

Spansion SK-FM3-100PMC MB9BF506 入门套件评估板，
同时还为 SK-FM3-64PMC1 入门套件提供了一个项目

本页记录的 FreeRTOS ARM Cortex-M3 演示应用程序面向 Spansion FM3 微控制器。 IAR 和 Keil 项目已预先配置为 在 SK-FM3-100PMC 和 SK-FM3-64PMC1 入门套件评估板上运行。 评估板上装有 MB9BF506N 和 MB9AF314 微控制器。

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！FreeRTOS Keil 和 IARFM3 示例项目使用说明

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

下表提供了有关 在 FreeRTOS 官方下载中查找相关 FM3 项目的信息：

Spansion FM3 MB9BF500/MB9AF300 演示应用程序

功能

Full 构建配置可创建如下软件定时器 （既不属于 Blinky 演示，也不属于标准演示任务）：

• “检查”软件定时器和回调

  每次检查定时器过期时，其关联的回调函数 都会查询所有正在运行的标准演示任务的状态。 如果状态 返回为“失败”，则检查定时器的周期 会从其原始设置的 3 秒缩短到 500 毫秒。

  每次执行时，检查定时器回调都会 切换七段显示中的 LED。 本文档页面的“Blinky 演示功能” 和 Full 演示功能部分 部分重点介绍了所使用的 LED。 因此，如果 LED 每 3 秒切换一次， 则未报告错误。 如果 LED 每 500 毫秒切换一次，则至少有一个 标准演示任务报告了错误。 报告错误的标准演示任务的名称 记录在 pcStatusMessage 变量中， 该变量在 main-full.c 中定义。

• “数字计数器”软件定时器和回调

  控制在两个七段显示器上 递增数字的显示。

硬件设置

请注意，此演示中的 UART 驱动程序使用队列 将每个字符分别发送到 中断服务程序， 并从中断服务程序中传出。 这样做 是为了演示在中断中使用的队列， 并特意 加载系统以测试 FreeRTOS 端口。 这并不是 高效驱动器实现的示例。 一个有效的实现 应使用 FIFO 或 DMA（如可用），并且仅在接收到足够的数据以保证任务被解锁以处理数据时才使用 FreeRTOS API 函数。 当已收到足够数据来保证任务被取消阻止时 上述过程中， 数据。

使用 IAR 工具构建和执行演示应用程序

1. 打开 RTOSDemo_IAR.eww Embedded Workbench 工作区 （从 Embedded Workbench IDE 中打开）。

2. 选择所需的构建配置。

3. 从 Embedded Workbench 的 "Project" 菜单中选择 "Build All"， 演示应用程序的构建不应出错。

4. 构建完成后，从 Embedded Workbench 的 "Project" 菜单中选择 "Download and Debug" （或直接按 CTRL+D），即可对微控制器闪存进行编程， 然后启动调试会话。 应用程序将开始运行，然后 在进入 main() 函数时中断。

使用 Keil 工具构建和执行演示应用程序

1. 从 Keil IDE 中打开 RTOSDemo_Keil.uvproj 项目。

2. 选择所需的构建配置。 构建配置 在 uVision IDE 中名为 "target"。

3. 从 IDE 的 "Project" 菜单中选择 "Build Target"， 演示应用程序应能成功构建，没有错误。

4. 构建完成后，从 IDE 的 "Debug" 菜单中选择 "Start/Stop Debug Session" （或直接按 CTRL+F5），即可对微控制器闪存进行编程， 然后启动调试会话。

直观的 blinky 演示功能

"blinky" 构建配置使用的 LED 分配

"blinky" 构建配置正确执行时：

• LED 定时器使用上图中标有“A”的 LED。 按下 用户按钮 SW2 时，该 LED 将打开， 如果按下 SW2 未达 5 秒钟，该 LED 将关闭。

• 队列接收任务使用上图中标有“B”的 LED。 该 LED 每次在队列中接收到项目时都会切换 （因此每 200 毫秒切换一次）。

直观的 full 演示功能

“full”构建配置使用的 LED 分配

由 full 演示创建的许多任务和定时器中只有少数具有 外部可观察的行为。 “full”构建配置正确执行时： 将观察到以下行为：

• 上图中标记为 A 的 LED 由 “数字计数器”定时器控制。 这些 LED 将显示一个从 0 到 9 重复 递增的数字。

• 上图中标有 B 的 LED 由“Check”软件定时器控制。 如果没有报错，此 LED 将每 3 秒切换一次， 如果标准演示任务报错，则每 500 毫秒切换一次。 可通过移除回环连接器来测试该机制， 这样做会故意在“comtest”测试任务中生成错误。

• 上图中标记为 C 的 LED 由 标准演示“comtest”任务控制。 每次传输字符时，都会切换一次状态， 而每次接收到相同的字符时，也会切换一次状态， 切换速率 非常快，而且只有肉眼可见。

• LED 定时器使用上图中标有“D”的 LED。 按下 用户按钮 SW2 时，该 LED 将打开， 如果按下 SW2 未达 5 秒钟，该 LED 将关闭。

• 上图中标记为 E 的 LED 由 “flash”任务控制。 每个 LED 将以固定频率切换， 三个 LED 中都使用不同的频率。

• 标记为 F 的 LED 由队列接收任务控制。 该 LED 每次在队列中接收到项目时都会切换 （因此每 200 毫秒切换一次）。

RTOS 配置和使用详情

Cortex-M3 FreeRTOS 移植特定配置

• 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，但这超过了大部分应用程序的频率要求。 降低此值可提高效率。

• configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY 和 configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY

  请 参阅 RTOS 内核配置文档，获取这些配置常量完整信息。

注意！请务必牢记 ARM Cortex-M3 核心使用的 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-M3 核心的最低优先级实际上是 255，但是不同的 Cortex-M3 供应商实现了不同数量的优先级， 并提供了期望以不同方式指定优先级的库函数。 例如， FM3 微控制器上可以指定的最低优先级实际上为 15，这是由 FreeRTOSConfig.h 中的常量 configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY 定义。 可指定的最高优先级 始终为零。

我们还建议确保将所有四个优先级位分配为 抢占式优先级位，不要将任何优先级位分配为子优先级位。

每个移植都将 "BaseType_t" 定义为 数据类型。 此移植将 BaseType_t 定义为长类型。

中断服务程序

请注意，portEND_SWITCHING_ISR() 将启用中断。

此演示项目提供了 FreeRTOS 中断服务程序示例， 即在 main-full.c 和 main-blinky.c 中定义的 INT0_7_Handler() 以及 在 serial.c 中定义的两个 UART 中断处理程序 MFS0RX_IRQHandler() 和 MFS0TX_IRQHandler() 。

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 配置常量设置的 优先级。

FreeRTOS 使用的资源

在抢占式和协同式 RTOS 内核之间切换

编译器选项

内存分配

其他事项