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Cortex-M3 / IAR 移植
适用于 Luminary Micro Stellaris 微控制器
[RTOS 移植]


lm3s316.gif

该移植是用 DK-LM3S316 开发套件开发的。

LM3S316 是一款低成本、低引脚数的设备。 它的 芯片上有 4K 字节的 RAM 和 16K 字节的 ROM。 我们故意限制了演示 应用程序的代码大小，以确保使用 IAR 工具中代码大小受限的 KickStart 版本构建此演示应用。

IAR ARM Cortex-M3 演示依赖于一份需从 FreeRTOS.org 单独授权的驱动程序库文件。 适用于此库的许可的完整副本 包含在 EULA.txt 文件中，该文件位于 FreeRTOS 下载中的 Demo/CORTEX_LM3S316_IAR/hw_include 目录下。

目前有四种 FreeRTOS 移植适用于基于 Luminary Micro Stellaris ARM Cortex-M3 的微控制器。 一是使用 Sourcery G++ (GCC) 工具的移植，二是使用 ARM Keil 工具的移植，三是针对 Rowley CrossWorks 的移植， 四是本页面上展示的使用 IAR Embedded Workbench 工具链的移植。

注意：如果使用 IAR 工具构建项目失败，则可能是使用的 IAR Embedded Workbench 版本过低造成的。 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！使用 ARM Cortex-M3 移植的注意事项IAR

使用此 RTOS 移植之前，请阅读以下所有要点。

  1. 源代码组织
  2. 演示应用程序
  3. 配置和使用详情
另请参阅常见问题：我的应用程序未运行，问题可能出在哪里？

源代码组织

FreeRTOS 下载文件包含所有 FreeRTOS 移植的源代码，因此包含的文件比此演示使用的文件更多。 请参阅源代码组织部分，查看 下载文件的描述和有关创建新项目的信息。

Luminary Micro 移植的 IAR 工作区位于 FreeRTOS/Demo/CORTEX_LM3S316_IAR 目录中，称为 RTOSDemo.eww。

演示应用程序

FreeRTOS 源代码下载包含针对 IAR 移植的预配置演示应用程序。 该应用演示了完全抢占式任务和协程——创建了 8 个协程和 5 个任务（包括空闲任务）。

演示应用程序硬件设置

大多数 DK-LM3S316 跳线可以保持在默认位置。 为保证 ADC 能够正确读取光传感器，请确保跳线 0 也处于 ADC 连接器 JP2 上的相应位置。

此演示应用程序包括一个中断驱动的 UART 测试，其中一个协程传输字符，一个任务接收这些字符。 为了使该功能正确运行， 必须将环回连接器安装到 DK-LM3S316 目标板的 SER0 连接器上 （9 路连接器上的引脚 2 和 3 必须连接在一起）。

演示应用程序使用原型板中内置的 LED，因此不需要其他硬件设置。

使用 J-Link JTAG 接口连接主机 PC 与目标端。


功能

有关演示功能的详细说明，请参阅 Demo/CORTEX_LM3S316_IAR/main.c 顶部的注释。

如果演示应用程序正确执行，其表现如下：

  • LCD 的顶行将滚动显示 'LCD 消息' 演示任务发来的消息。

  • LCD 的底行将显示 ADC 0 值，该值可传输到上文“硬件设置”部分所述的 DK-LM3S316 光传感器。 这 源于 'ADC' 演示协程。

  • 标记为 LED0 至 LED4 的 LED 由 "flash" 协程控制。 每个 LED 将以恒定频率闪烁，LED0 的频率最高， 速度最快，LED4 速度最慢。

  • 串行端口上每传输一个字符， LED5 都会闪烁。

  • 每当在串行端口上通过环回连接器接收和验证字符时，LED6 都会闪烁。

  • LED7 用于指示检测到错误，因此应保持关闭状态。

演示包含检查所有任务和协程是否正常执行的功能。 如果在任何协程或任务中发现错误， 则点亮 LED7。 可以在演示执行过程中移除环回连接器来测试此功能，并为此专门生成 一个错误。


构建和执行演示应用程序

要构建应用程序，只需在 Embedded Workbench IDE 中打开 RTOSDemo.eww，然后从 "Project" 菜单中选择 "Rebuild all"。

如需下载并执行此演示，请进行以下步骤：

  1. 使用 J-Link J-TAG 接口将主机连接到目标板。

  2. 单击 "Debug" 速度按钮，或只需按下 CTRL D。

  3. LM3S31x 闪存需要进行编程，调试器将停在 main() 的开始处。

配置和用法详情


RTOS 移植特定配置

这些演示的特定配置项目位于 FreeRTOS/Demo/CORTEX_LM3S316_IAR/FreeRTOSConfig.h。 可以编辑 在本文件中定义的常量，以适配您的应用程序。 特别是-

  • 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， 并提供了优先级指定方式不同的库函数。 请使用提供的示例作为参考。

每个移植 #defines '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

中断向量表包含在 FreeRTOS/Demo/CORTEX_LM3S316_IAR/hw_include/startup.c 中，可根据需要填充。 在演示应用程序中，向量表保存在闪存。

与大多数移植不同，导致上下文切换的中断服务程序没有特殊要求，可以根据编译器文档编写。 宏 portEND_SWITCHING_ISR() 可用于从 ISR 内请求上下文切换。 commtest.c 中定义的被称为 vUART_ISR() 的 UART ISR 演示了这种机制。

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

将 FreeRTOS/Demo/CORTEX_LM3S316_IAR/FreeRTOSConfig.h 内的定义 configUSE_PREEMPTION 设置为 1，可使用抢占式调度； 设置为 0，可使用协同式调度。 如果 configIDLE_SHOULD_YIELD 设置为 1，则仅当 configUSE_PREEMPTION 设置为 0 时，演示应用程序才会正确执行 。


编译器选项

与所有的端口一样，使用正确的编译器选项至关重要。 若要确保这一点， 最佳方法是基于提供的演示应用程序文件构建您的应用程序。


内存分配

Source/Portable/MemMang/heap_1.c 包含在 ARM Cortex-M3 演示应用程序项目中， 用于提供 RTOS 内核所需的内存分配。 请参阅 API 文档的内存管理部分， 以获取完整信息。


串行端口驱动器

此外还需注意的是，编写串行驱动程序是为了测试部分实时内核功能，并不是 用于表示优化过的解决方案。
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