NEC 78K0R RTOS 移植
使用 IAR 编译器
[RTOS 移植]

本页展示了 NEC 78K0R 16 位微控制器的 FreeRTOS 演示。 注：自此页面编写以来， NEC 已与 Renesas 合并， 本页的链接已相应更新。

演示项目包含 78K0R/KG3 和 78K0R/KE3L 目标板配置。 A MINICUBE2 用于 IAR 嵌入式工作台和目标板之间的接口。 MINICUBE2 既可用于闪存编程，又可用于 调试。

通过在目标板上包含微控制器本身以及必要的复位、时钟、电源和调试电路（该电路将 所有微控制器引脚路由到沿 PCB 边缘的连接器安装点），78K0R 目标板可用于轻松评估微控制器。

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。

重要提示！NEC 78K0R RTOS 移植使用注意事项

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

NEC 78K0R 演示的 IAR Embedded Workbench 工作区名为 RTOSDemo.eww，位于 FreeRTOS/Demo/NEC_78K0R_IAR 目录中。

演示应用程序

演示应用程序硬件设置

该按钮用于在 INTP0 上生成中断。

功能

演示项目在启动 RTOS 调度程序之前会创建 22 个任务。 这些任务大多数是“标准演示”任务，目的 是演示 RTOS API 和测试 RTOS 移植。 这些任务内部并不执行任何实质性的功能。

除了标准演示任务外，还创建了以下特定演示任务：

• 寄存器测试任务

  创建了两个寄存器测试任务。 这些任务用已知值填充微控制器寄存器， 然后不断检查每个寄存器是否仍包含其预期值 （每个任务使用不同的值）。 任务的优先级很低， 因此会被定期抢占。 寄存器测试任务 在其中一个寄存器中发现意外值表明抢占上下文切换机制中 存在错误。

• 按钮推送任务和 ISR

  大多数 FreeRTOS 演示使用串行 端口环回 'com test' 在中断内切换上下文。 78K0R 目标板不包括 RS232 端口， 因此使用直接安装在目标板上的按钮生成的中断 来演示从中断内部切换的上下文。

  按钮推送 ISR 和相应的任务都非常基本。 每次按下按钮时， ISR 只需每次“给出”信号量 任务只是在信号量上阻塞， 然后在每次 ISR 给出信号量时切换 LED，有效地将任务与中断同步。

• 检查任务

正确执行时，演示设置如下：

• LED1 (P76) 每 3 秒钟切换一次。
• 每次按下按钮（SW1，INTP0）时，LED2 (P77) 切换。

构建演示应用程序

1. 在 IAR Embedded Workbench IDE 中打开 FreeRTOS/Demo/NEC_78K0R_IARRTOS/Demo.eww 工作区。
2. 选择与正在使用的目标板匹配的配置，如下图所示。
   
   为正在使用的目标板选择配置。
   
   
3. 重要！确保 FreeRTOSConfig.h 中的 configMEMORY_MODE 设置与 IAR 项目选项中的设置匹配。 如果编译器选项设置为使用“近端”代码模型和“近端”数据模型， 则 CONFIGDATA_MODE 必须设置为 0。 如果编译器选项设置为使用“远端”代码模型和“远端”数据模型， 则 configMEMORY_MODE 必须设置为 1。 这些是唯一经过测试的设置组合。
4. 按 F7 后不出现错误或警告，则项目构建成功。

对微控制器进行编程和调试

1. 确保 MINICUBE2 开关正确设置在 "M1" 和 "3" 位置。
2. 将 MINICUBE2 连接到目标主板和主机计算机之间。
3. 从 Embedded Workbench 的 "Project" 菜单中选择 "Download and Debug"。 闪存被编程时会有短暂延迟， 之后调试器会在进入 main() 函数时中断。

配置和使用详情

RTOS 移植特定配置

NEC 78K0R 移植和演示有两个特定的常量：

• configMEMORY_MODE

  必须将此设置为与所选编译器选项匹配。 如果编译器选项设置为使用“近端”代码模型和“近端”数据模型， 则 CONFIGDATA_MODE 必须设置为 0。 如果编译器选项设置为使用“远端”代码模型和“远端”数据模型， 则 configMEMORY_MODE 必须设置为 1。 这些是唯一经过测试的设置组合。

• configCLOCK_SOURCE

  将 configCLOCK_SOURCE 设置为 0 以使用外部时钟源，或设置为 1 以使用高速内部时钟源（通常为 8MHz）。 更改任何时钟配置时，请确保 configCPU_CLOCK_HZ 设置正确。

每个移植 #defines 'BaseType_t 等于该处理器的最有效数据类型。 本端口将 BaseType_t 定义为短整型。

请注意，vPortEndScheduler() 尚未实现。

编写中断服务程序

通常，上下文切换需要中断服务程序。例如，一个正在接收的串行端口字符可对高优先级任务解除阻塞， 因为该任务正在等待该字符的到来。如果已解除阻塞的任务的优先级高于当前任务， 则 ISR 应直接返回 至已解除阻塞的任务。由于 IAR 内联汇编器的限制，此类中断服务程序必须使用 汇编文件包装器。 此演示包含简单的按钮按下中断，以演示该机制。 示例 已复制到下方：

首先是汇编文件包装器。

; ISR_Support.h defines the portSAVE_CONTEXT and portRESTORE_CONTEXT 
; macros.
#include "ISR_Support.h"

    PUBLIC    vButtonISRWrapper
    EXTERN    vButtonISRHandler

    RSEG CODE:CODE
	
; The wrapper is the interrupt entry point.
vButtonISRWrapper:

    ; The ISR must start with a call to the portSAVE_CONTEXT() macro to save 
    ; the context of the currently running task.
    portSAVE_CONTEXT

    ; Once the context is saved the C portion of the handler can be called.
    ; This is where the interrupting peripheral is actually serviced.
    call vButtonISRHandler

    ; Finally the ISR must end with a call to portRESTORE_CONTEXT() followed by
    ; a reti instruction to return from the interrupt to whichever task is 
    ; now the task selected to run (which may be different to the task that 
    ; was running before the interrupt started).
    portRESTORE_CONTEXT
    reti

中断处理程序的 C 部分只是一个标准 C 函数。

/* This standard C function is called from the assembly wrapper above. */
void vButtonISRHandler( void )
{
short sHigherPriorityTaskWoken = pdFALSE;

    /* The code in this handler is just a copy of the button push interrupt code
    for demonstration only. */


    /* 'Give' the semaphore to unblock the button task. */
    xSemaphoreGiveFromISR( xButtonSemaphore, &sHigherPriorityTaskWoken );

    /* If giving the semaphore unblocked a task, and the unblocked task has a
    priority that is higher than the currently running task, then
    sHigherPriorityTaskWoken will have been set to pdTRUE.  Passing a pdTRUE
    value to portYIELD_FROM_ISR() will cause this interrupt to return directly
    to the higher priority unblocked task. */
    portYIELD_FROM_ISR( sHigherPriorityTaskWoken );
}

RTOS 内核使用的资源

RTOS 内核还需要独占使用 BRK 软件中断指令。

编译器选项

内存分配