NXP LPC43xx ARM Cortex-M4F 演示
使用 Keil MDK 开发工具
[RTOS 移植]

本页记录的 FreeRTOS ARM Cortex-M4F 演示应用程序面向 NXP LPC43xx 微控制器。 应用程序一个 Keil 项目，预配置为可在 Hitex 提供的 LPC4350 开发板上 运行。 LPC4350 演示项目将在未来几周内更新， 更新后也将支持 LPC4350 的基于 ARM Cortex-M0 的协处理器。

演示将 LPC4350 配置为以 204MHz 运行。 请参阅下面 RTOS 配置 和使用部分中的说明。

FreeRTOS ARM CORTEX-M4F 移植支持完整的中断嵌套模型，从不 完全禁用中断。 仅当 在用于构建源文件的项目编译时间选项中打开硬件浮点支持时 才能使用此移植。 不包含浮点单元的 ARM Cortex-M4 设备 不应使用此移植，而应使用 FreeRTOS ARM Cortex-M3 移植层。

请注意，需要 Keil MDK 4.2.2 或更高版本以确保 no_allow_fpreg_for_nonfpdata 编译器 选项可用。

重要提示！使用 FreeRTOS Keil LPC4300 演示项目的注意事项

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

LPC4350 上的 ARM Cortex-M4F 核心的 Keil MDK 演示项目称为 M4.uvproj， 位于 FreeRTOS/Demo/CORTEX_M4F_M0_LPC43xx_Keil/M4 目录下， 该目录位于官方 FreeRTOS .zip 文件下载中。 FreeRTOS/Demo/CORTEX_M4F_M0_LPC43xx_Keil/M0 目录当前为空，并作为占位符，为不久的将来增加 对 LPC4350 协处理器核心的支持做准备。

NXP LPC4350演示应用程序

功能

此演示应用程序会演示以下几个方面：

• 浮点上下文切换。
• Malloc 失败、堆栈溢出、tick 和空闲钩子函数。
• 软件定时器。
• 信号量。
• 互斥锁。
• 队列。

演示应用程序任务分为标准演示任务 和演示特定任务。 所有 FreeRTOS 移植和演示应用程序都使用标准演示任务。 这些任务仅用于演示 FreeRTOS API 和测试移植，没有其他用途。

硬件设置

构建和执行演示应用程序

1. 确保已使用合适接口将目标硬件 连接到主机。 该项目已经过 ULINK2 和 ULINK ME 的测试。

2. 从 Keil IDE 中打开 M4.uvproj Keil 项目。

3. 在 IDE 的 "Project" 菜单中选择 "Build" 或直接按 F7。 此项目 应该在没有任何错误或警告的情况下构建。

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。 执行将在进入 main() 函数时 中断。

RTOS 配置和使用详情

Cortex-M4FFreeRTOS 移植相关配置

• 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，定义为原始数据，直接用于 ARM Cortex-M4F NVIC 寄存器中，configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY 和 configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY 是完全等效物，定义为仅使用 LPC4300 上可用的 5 个优先级位。 CMSIS 库函数 NVIC_SetPriority() 需要未移动的 5 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 Cortex-M 供应商会实现不同数量的优先级位， 提供期望以不同方式指定优先级的库函数。 例如， LPC ARM Cortex-M 微控制器上可以指定的最低优先级实际上为 31——这是由 FreeRTOSConfig.h 中的常量 configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY 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五个优先级位指定为 抢占式优先级位，并且不设置子优先级位，就和所提供的演示 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 定义为长整型。

核心时钟配置

中断服务程序

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到任务。

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