ST STM32 Primer ARM Cortex-M3 演示
[RTOS 移植]

本页介绍了适用于 STM32 Primer 的 FreeRTOS 演示应用程序，STM32 Primer 是 一种针对 STMicroelectronics STM32 ARM Cortex-M3 微控制器的新型评估平台。 演示使用配备 Raisonance Ride V7 IDE 的 GCC 编译器。

演示使用来自 CircleOS 的驱动程序和其他源文件（与 FreeRTOS.org 不同，CircleOS 不是实时内核）。 这些文件 是与 FreeRTOS.org 分开授权的。 用户必须熟悉 CircleOS 许可证。 请注意， FreeRTOS 演示本身不是 CircleOS 应用程序，因而会在 STM32 Primer 上覆写 CircleOS。 位于 Raisonance Ride 发行版 [Program Files]RaisonanceRideLibARMCircleOS 目录下的批处理文件，可用于将 CircleOS 恢复到 STM32 Primer 硬件。

使用 RIDE 第 7 版： FreeRTOS V5.1.1 不能使用最新版 RIDE 库构建。 位于 FreeRTOS SVN 存储库中的最新版本已修复-必要的更改将包含在下一个版本中。

升级到 FreeRTOS V5.0.3：FreeRTOS V5.0.3 为 ARM Cortex-M3 移植引入了 configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY 配置选项。 请参阅 RTOS 内核配置文档以获取有关此功能的完整信息。

升级到 FreeRTOS V4.8.0：在 V4.8.0 之前，FreeRTOS 内核未使用 SVCall 中断。 从 V4.8.0 开始才使用 SVCall 中断。 因此，要将旧项目升级到 V4.8.0 标准，需要稍微编辑一下启动代码。 要执行此操作，只需 将 vPortSVCHandler () 安装到中断向量表（包含在启动源文件中）内的 SVCall 位置。 包含在 FreeRTOS 下载中的演示项目已更新，可以作为示例。

重要！关于使用 STM32 Primer ARM Cortex-M3 演示的注意事项

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

STM32F103 Primer Ride 演示的 Ride 工作区文件被称为 RTOSDemo.rprj，位于 FreeRTOS/Demo/CORTEX_STM32F103_Primer_GCC 目录中。

演示应用程序

演示应用程序硬件设置

USB 接口用于直接连接 STM32 Primer 和主机。

构建和运行演示应用程序

1. 在 Ride IDE 中打开 FreeRTOS/Demo/CORTEX_STM32F103_Primer_GCC/RTOSDemo.rprj 项目。

2. 在 IDE 'Project' 菜单中选择 'Make Project'。 项目应该成功构建，没有错误或警告。

3. 在IDE 'Debug' 菜单中选择 'Start'。 将用新建二进制数组对微控制器闪存进行编程，而且调试器将 在进入 main () 时中断。

功能

除了标准演示任务外，还创建了以下任务和测试：

• 高优先级中断测试

  使用一个由自由运行的定时器 生成的高频周期性中断，来演示 'configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY' 配置常数的使用。 中断 服务程序测量 每个中断之间发生的处理器时钟的数量 - 从而测量中断计时的抖动。 测得的最大抖动时间被锁定在 ulMaxJitter 变量中， 并通过“检查”任务显示在 LCD 显示屏上，如下所述。 在 timertest.c 源文件中配置和处理快速中断。 这 演示了如何配置 RTOS 内核 才能不对优先级更高的中断处理造成影响。

  当在处理较低优先级中断过程中出现较高优先级中断时， ARM Cortex-M3 核心可以加快进入中断服务程序的速度（从而减少延迟）， 最多 8 个周期。 因此，测得的抖动时间应 不超过 8 个时钟周期。

• LCD 任务

  LCD 任务是一项“网关守卫”任务。 这是唯一一项 被允许直接访问显示器的任务。 其他任务要向 LCD 写入消息，需将消息发送到一条队列中，然后再向 LCD 任务发送该队列，而不是 直接访问 LCD。 LCD 任务只阻塞等待 消息的队列 - 当消息到达时唤醒。

  LCD 任务接收两种类型的消息。 第一种包含用于 在 LCD 上显示的字符串。 第二种包含一条 根据如下所述的当前 MEMS 输入（MEMS 功能来自 CircleOS 演示）来更新 LCD 的指令。

• 检查任务

  检查任务每 5 秒执行一次，但 具有最高优先级，因而可以保证能够获得处理器时间。 其主要功能是 检查所有标准演示任务是否仍在运行。 如果 在演示任务中发现任何意外行为，检查任务将 向 LCD 写入错误（通过 LCD 任务）。 如果所有演示任务 都执行其预期行为，则检查任务会将 PASS 和最大抖动时间一起写入 LCD（通过 LCD 任务） ， 如上所述。

• Tick hook

  这是一个基本的 Tick Hook，定期向 LCD 任务发送消息，请求更新 MEMS 输入。

• 闪烁任务

  这是一项非常基本的任务，每秒钟唤醒一次，然后使 LED 闪烁。 它仅用于定时验证。

如果该演示应用程序正确执行，其实现以下效果：

• 绿色 LED 由“闪烁”任务控制，每秒钟都会切换。

• MEMS 输入用于控制 LCD 上显示小球的位置。 通过倾斜 STM32 Primer，小球可以围绕 LCD 移动。 将 45% 设置为中性位置。 此功能来自 CircleOS 演示，但在此情况下，它在其自主任务中执行。

• “检查”任务将每 5 秒向显示器写入 'PASS' 和抖动时间（以纳秒为单位）。

RTOS 配置和使用详情

RTOS 移植特定配置

• configTICK_RATE_HZ

  可通过该常量设置 RTOS tick 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。

注意：请记住 ARM Cortex-M3 核心使用低数值数字表示高 优先级中断，这似乎有悖直觉，而且很容易忘记！ 如果您希望将中断分配为低优先级，请不要将中断的 优先级指定为 0（或其他较小数值），因为这可能会导致中断实际上在系统中具有最高优先级 - 因此，如果该优先级 高于 configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY，则可能会导致系统崩溃。

ARM Cortex-M3 核心的最低优先级实际上是 255，然而，不同的 ARM Cortex-M3 供应商采用了不同数量的优先位， 并且提供了以不同方式指定优先级的库函数。 例如，在 STM32 上，您可以在 ST 驱动函数库调用中指定的最低优先级 实际上是 15 - 您可以指定的最高优先级是 0。 这是由 FreeRTOSConfig.h 中的常量 configLIBRARY_KERNEL_INTERRUPT_PRIORITY 定义的。

每个端口都#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，vPortEndScheduler() 尚未实现。

中断服务程序

请注意，portEND_SWITCHING_ISR () 将启用中断。

在抢占式和协同式 RTOS 内核之间切换

编译器选项

内存分配