【GD32E503评测】IAR环境移植FreeRTOSV202012.00

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【GD32E503评测】IAR环境移植FreeRTOSV202012.00 [复制链接]

 

2.5    GD32E503V-EVAL开发板移植FreeRTOS系统
2.5.1    概况
开发板：GD32E503V-EVAL开发板，板载GD32E503VET6，Cortex-M33内核， 512K FLASH，512K RAM， 128K PSRAM
电脑系统：WIN10
编辑器：IAR v8.32.1
2.5.2    FreeRTOS系统内核源码
FreeRTOS内核源码下载链接如下：
https://freertos.org/a00104.html
最新版本为V202012.00，解压缩，FreeRTOS文件夹如下：
 

Source文件夹包含FreeRTOS内核的源代码，移植FreeRTOS就需要这部分源代码。
2.5.3    LED程序
以LED亮灯程序作为模板，移植FreeRTOS系统。本次测试以开发板例程GPIO_Running_LED作为基础程序，调试并测试完毕。
2.5.4    FreeRTOS移植
1)    在GPIO_Running_LED工程文件夹下新建“src”文件夹，用于保存FreeRTOS中的核心源文件。我们将FreeRTOS内核的源代码下属源程序复制到“src”文件夹内。
 
2)    在GPIO_Running_LED工程文件夹下新建“inc”文件夹，用于保存FreeRTOS中的一些头文件。我们将FreeRTOS内核的源代码下属“include”文件夹内容复制到“inc”文件夹内。
 
3)    在GPIO_Running_LED工程文件夹下新建“port”文件夹，用于RTOS硬件接口层。我们将\FreeRTOS\Source\portable\IAR\ARM_CM33\non_secure文件夹内容复制到“port”文件夹内。
说明下，GD32E503V为ARM Cortex-M33架构，且编辑器平台为IAR，所以选择用ARM_CM33文件夹。
 
4)    FreeRTOSConfig.h文件是FreeRTOS的工程配置文件，因为FreeRTOS是可以裁剪的实时操作内核，应用于不同的处理器平台，用户可以通过修改这个FreeRTOS内核的配置头文件来裁剪FreeRTOS的功能，所以我们把它拷贝一份放在user这个文件夹下面。将FreeRTOS内核的源代码下属FreeRTOS\Demo\CORTEX_STM32L152_IAR文件夹FreeRTOSConfig.h复制到“inc”文件夹内。
5)    至此FreeRTOS内核的源代码提取完成。
2.5.5    准备工作
1)    在工程GPIO_Running_LED工程新建分组“FreeRTOS”,将文件夹“inc”“port”“src”放置到该分组文件中

2)    添加头文件路径
 

3)    修改FreeRTOSConfig.h
#define xPortPendSVHandler     PendSV_Handler
#define vPortSVCHandler     SVC_Handler

FreeRTOSConfig.h该头文件对裁剪整个FreeRTOS所需的功能的宏均做了定义，有些宏定义被使能，有些宏定义被失能。
把configUSE_IDLE_HOOK、configUSE_TICK_HOOK、configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW、configUSE_MALLOC_FAILED_HOOK这几个宏定义设为0。
/* 置1：使用空闲钩子（Idle Hook类似于回调函数）；置0：忽略空闲钩子
 *  * 空闲任务钩子是一个函数，这个函数由用户来实现，
 * FreeRTOS规定了函数的名字和参数：void vApplicationIdleHook(void )，
 * 这个函数在每个空闲任务周期都会被调用
 * 对于已经删除的RTOS任务，空闲任务可以释放分配给它们的堆栈内存。
 * 因此必须保证空闲任务可以被CPU执行
 * 使用空闲钩子函数设置CPU进入省电模式是很常见的
 * 不可以调用会引起空闲任务阻塞的API函数
 */
#define configUSE_IDLE_HOOK                0        /*change from 1 to 0*/
/* 置1：使用时间片钩子（Tick Hook）；置0：忽略时间片钩子
 * * 时间片钩子是一个函数，这个函数由用户来实现，
 * FreeRTOS规定了函数的名字和参数：void vApplicationTickHook(void )
 * 时间片中断可以周期性的调用
 * 函数必须非常短小，不能大量使用堆栈，
 * 不能调用以”FromISR" 或 "FROM_ISR”结尾的API函数
 */
 /*xTaskIncrementTick函数是在xPortSysTickHandler中断函数中被调用的。因此，vApplicationTickHook()函数执行的时间必须很短才行*/
#define configUSE_TICK_HOOK                0        /*change from 1 to 0*/
/*
 * 大于0时启用堆栈溢出检测功能，如果使用此功能 
 * 用户必须提供一个栈溢出钩子函数，如果使用的话
 * 此值可以为1或者2，因为有两种栈溢出检测方法 */
#define configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW    0        /*change from 2 to 0*/
//使用内存申请失败钩子函数
#define configUSE_MALLOC_FAILED_HOOK    0        /*change from 1 to 0*/
注释掉时间状态相关宏定义
/* Run time stats related macros. */
/*#define configGENERATE_RUN_TIME_STATS    1
#define configUSE_STATS_FORMATTING_FUNCTIONS 1
#define portCONFIGURE_TIMER_FOR_RUN_TIME_STATS() vConfigureTimerForRunTimeStats()
#define portALT_GET_RUN_TIME_COUNTER_VALUE( ulCountValue )                                    \
    {                                                                                        \
        TIM_Cmd( TIM6, DISABLE );                                                            \
        ulCountValue = ( ( ulTIM6_OverflowCount << 16UL ) | ( unsigned long ) TIM6->CNT );    \
        TIM_Cmd( TIM6, ENABLE );                                                            \
    }
*/
4)    修改gd32e50x_it.c
SysTick中断服务函数，FreeRTOS所有跟时间相关的事情都在里面处理，SysTick就是FreeRTOS的一个心跳时钟，驱动着FreeRTOS的运行，就像人的心跳一样，假如没有心跳，我们就相当于“死了”，同样的，FreeRTOS没有了心跳，那么它就会卡死在某个地方，不能进行任务调度，不能运行任何的东西，因此我们需要实现一个FreeRTOS的心跳时钟，FreeRTOS帮我们实现了SysTick的启动的配置：在port.c文件中已经实现vPortSetupTimerInterrupt()函数，并且FreeRTOS通用的SysTick中断服务函数也实现了：在port.c文件中已经实现xPortSysTickHandler()函数，所以移植的时候只需要我们在gd32e50x_it.c文件中实现我们对应平台上的SysTick_Handler()函数即可。FreeRTOS为开发者考虑得特别多，PendSV_Handler()与SVC_Handler()这两个很重要的函数都帮我们实现了，在在port.c文件中已经实现xPortPendSVHandler()与vPortSVCHandler()函数，防止我们自己实现不了，那么在gd32e50x_it.c中就需要我们注释掉PendSV_Handler()与SVC_Handler()这两个函数了。
屏蔽掉SVC_Handler、PendSV_Handler、SysTick_Handler三个函数。
/*
void SVC_Handler(void)
{
}
*/
/*
void PendSV_Handler(void)
{
}
*/
/*
void SysTick_Handler(void)
{
    delay_decrement();
}
*/
工程中把HAL库与FreeRTOS共用Systic，所以在FreeRTOS的xPortSysTickHandler函数中添加HAL_IncTick函数的执行。
5)    创建任务（Main.c）
(1)    在main.c中包含有关于FreeRTOS的.h文件
/* FreeRTOS header file */
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "queue.h"
#include "croutine.h"
(2)    创建任务句柄和入口函数
/* create tast handle */
static TaskHandle_t AppTask_Handle = NULL;
/* AppTask function*/
static void AppTaskCreate(void);
static void vTaskLED(void* parameter)
{    
    while (1)
    {
         /* turn on LED1 */
        gpio_bit_set(GPIOC, GPIO_PIN_0);
        /* insert 200 ms delay */
        delay_1ms(200);

        /* turn on LED2 */
        gpio_bit_set(GPIOC, GPIO_PIN_2);
        /* insert 200 ms delay */
        delay_1ms(200);

        /* turn on LED3 */
        gpio_bit_set(GPIOE, GPIO_PIN_0);
        /* insert 200 ms delay */
        delay_1ms(200);

        /* turn on LED4 */
        gpio_bit_set(GPIOE, GPIO_PIN_1);
        /* insert 200 ms delay */
        delay_1ms(200);

        /* turn off LEDs */
        gpio_bit_reset(GPIOC, GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_2);
        gpio_bit_reset(GPIOE, GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1);

        /* insert 200 ms delay */
        delay_1ms(200);                 
    }
}
(3)    创建并启动调度器
    /* 创建AppTaskCreate任务 */
    xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )vTaskLED,  /* 任务入口函数 */
                          (const char*    )"vTaskLED",/* 任务名字 */
                          (uint16_t       )512,  /* 任务栈大小 */
                          (void*          )NULL,/* 任务入口函数参数 */
                          (UBaseType_t    )1, /* 任务的优先级 */
                          (TaskHandle_t*  )&AppTask_Handle);/* 任务控制块指针 */

2.5.6    总结
编译后下载程序，观察到板子上LD1开始闪烁，任务创建并成功运行。
 

GD32E503VET6为Cortex-M33架构，新版本FREERTOS新增了时间状态相关宏定义，若时间充裕可以研究，一般可以注释掉.

freebsder

怎么现在freertos的版本变成202012.00这种了。。。

caizhiwei

楼主可以参考一下我的帖子，mdk里面移植很方便，勾选一下pack就OK

superstar_gu

caizhiwei 发表于 2021-1-26 23:10 楼主可以参考一下我的帖子，mdk里面移植很方便，勾选一下pack就OK  

的确，ARM开发编辑器环境最好选择KEIL。IAR搭建时，会走很多弯路

superstar_gu

freebsder 发表于 2021-1-26 22:43 怎么现在freertos的版本变成202012.00这种了。。。

我特意查看了下最新的版本信息，之前版本为以V202011.00，V10.4.1，如下：

Changes between FreeRTOS V202012.00 and FreeRTOS V202012.00 released December 2020
Changes between FreeRTOS V10.4.1 and FreeRTOS V202011.00 released November 10 2020

......

亚马逊收购了FreeRTOS，以后的版本可能以日期为基准。

w494143467

如果能分享移植好的工程就更好了！

superstar_gu

w494143467 发表于 2021-1-27 10:55 如果能分享移植好的工程就更好了！

OK，我会上传的，工程还点小尾巴。FreeRTOS任务调度体现不是很好，还有下一个文档！