2. 移植RT-Thread到STM32¶
本章开始,先新建一个基于野火STM32全系列(包含M3/4/7)开发板的的RT-Thread的工程模板,让RT-Thread先跑起来。以后所有的RT- Thread相关的例程我们都在此模板上修改和添加代码,不用再反反复复地新建。在本书配套的例程中,每一章的例程对野火STM32的每一个板子都会有一个对应的例程,但是区别都很小,如果有区别的地方我会在教程里面详细指出,如果没有特别备注那么都是一样的。
2.1. 获取STM32的裸机工程模板¶
STM32的裸机工程模板我们直接使用野火STM32开发板配套的固件库例程即可。这里我们选取比较简单的例 程—“GPIO输出—使用固件库点亮LED”作为裸机工程模板。该裸机工程模板均可以在对应板子的A盘/程序源码 /固件库例程的目录下获取到,下面以野火F103-霸道板子的光盘目录为例,具体见图 STM32裸机工程模板在光盘资料中的位置。
2.2. 下载RT-Thread Nano 源码¶
Nano是Master的精简版,去掉了一些组件和各种开发板的BSP,保留了OS的核心功能,但足够我们使用。版本已经更新到了3.0.3版本,与Master的版本号一致。
RT-Thread Master的源码可从RT-Thread GitHub仓库地址:https://github.com/RT-Thread/rt-thread下载到,Nano就是从里面扣出来的。RT- Thread官方并没有将抠出来的Nano放到他们的官方网站,而是作为一个Package放在了KEIL网站—http://www.keil.com/dd2/pack/中,供用户下载, 具体见图 RT-Thread Nano Package,目前的版本号是3.0.3,如果以后更新到更高的版本则以最新的版本为准。
2.3. 安装RT-Thread Package¶
下载下来之后是一个以exe为后缀的文件,点击安装即可,安装目录与你的KEIL安装目录一样,安装成功之后, 可以在KEIL的PACK目录下找到刚刚安装的Package的所有的文件,具体见图 安装文件。
这样安装成功之后,就可以在KEIL里面的软件包管理器中将RT-Thread Nano 直接添加到工程里面, 具体见图 从KEIL的软件包管理器中选择RT-Thread。
2.4. 往裸机工程添加RT-Thread源码¶
2.4.1. 拷贝RT-Thread Package到裸机工程根目录¶
使用这种方法打包的RT-Thread 工程,拷贝到一台没有安装RT-Thread Package的电脑上面是使用不了的, 会提示找不到RT-Thread的源文件。鉴于RT-Thread Package容量很小,我们直接将安装在KEIL PACK 目 录下的整个RT-Thread文件夹拷贝到我们的STM32裸机工程里面,让整个RT-Thread Package 跟随我们的 工程一起发布,具体见图 拷贝Package到裸机工程。
图 拷贝Package到裸机工程 中RT-Thread文件夹下就是RT-Thread Nano 的所有东西,该文件夹下的具体内容见下表。
表格 RT-dhread 文件夹内容组成
文件夹 |
文件夹 |
描述 |
---|---|---|
rtthread/3.0.3 |
bsp |
板级支持包 |
components/finsh |
RT-Thread组件 |
|
include |
头文件 |
|
include/libc |
头文件 |
|
libcpu/arm/cortex-m0 |
与处理器相关的接口文件 |
|
libcpu/arm/cortex-m3 |
与处理器相关的接口文件 |
|
libcpu/arm/cortex-m4 |
与处理器相关的接口文件 |
|
libcpu/arm/cortex-m7 |
与处理器相关的接口文件 |
|
src |
RT-Thread内核源码 |
2.4.2. 拷贝rtconfig.h文件到user文件夹¶
将RT-Thread/3.0.3/bsp文件夹下面的rtconfig.h配套文件拷贝到工程根目录下面的user文件夹,等下我们需要对这个文件进行修改。
用户可以通过修改这个RT-Thread内核的配置头文件来裁剪RT-Thread的功能,所以我们把它拷贝一份放在user这个文件夹下面。user,见名之义我们就可以知道里面存放的文件都是用户自己编写的。
2.4.3. 拷贝board.c文件到user文件夹¶
将RT-Thread/3.0.3/bsp文件夹下面的board.c配套文件拷贝到工程根目录下面的user文件夹,等下我们需要对这个board.c进行修改。
2.4.4. RT-Thread文件夹内容简介¶
接下来我们对RT-Thread文件夹下面的内容做个简单的介绍,好让我们能够更顺心地使用RT-Thread。
2.4.4.1. bsp文件夹简介¶
bsp文件夹里面存放的是板级支持包,即board support package的英文缩写。RT-Thread为了推广自己, 会给各种半导体厂商的评估板写好驱动程序,这些驱动程序就放在bsp这个目录下,我们这里用的是nano版本, 只有几款开发板的驱动,具体见图 bsp文件夹内容,如果是Master版本,则存放了非常多的开发板的驱动,具体见 图 Master文件夹内容。bsp文件夹下面的board.c这是RT-Thread用来初始化开发板硬件的相关函数。rtconfig.h是 RT-Thread功能的配置头文件,里面定义了很多宏,通过这些宏定义,我们可以裁剪RT-Thread的功能。 用户在使用RT-Thread的时候,用户只需要修改board.c和rtconfig.h这两个文件的内容即可,其它文件 我们不需要改动。如果为了减小工程的大小,bsp文件夹下面除了board.c和rtconfig.h这两个文件要保 留外,其它的统统可以删除。
2.4.4.2. components文件夹简介¶
在RT-Thread看来,除了内核,其它第三方加进来的软件都是组件,比如gui、fatfs、lwip和finsh等。那么这些组件就放在components这个文件夹内,目前nano版本只放了finsh,其它的都被删除了,master版本则放了非常多的组件。finsh是RT- Thread组件里面最具特色的,它通过串口打印的方式来输出各种信息,方便我们调试程序。
2.4.4.3. include文件夹简介¶
include目录下面存放的是RT-Thread内核的头文件,是内核不可分割的一部分。
2.4.4.4. libcpu文件夹简介¶
RT-Thread是一个软件,单片机是一个硬件,RT- Thread要想运行在一个单片机上面,它们就必须关联在一起,那么怎么关联?还是得通过写代码来关联,这部分 关联的文件叫接口文件,通常由汇编和C联合编写。这些接口文件都是跟硬件密切相关的,不同的硬件接口文件是 不一样的,但都大同小异。编写这些接口文件的过程我们就叫移植,移植的过程通常由RT-Thread和mcu原厂的人 来负责,移植好的这些接口文件就放在libcpu这个文件夹的目录下。RT-Thread nano目 前在libcpu目录下只放了cortex-m0、m3、m4和m7内核的单片机的接口文件,只要是使用了这些内核的mcu都可 以使用里面的接口文件。通常网络上出现的叫“移植某某某RTOS到某某某MCU”的教程,其实准确来说,不能够叫 移植,应该叫使用官方的移植,因为这些跟硬件相关的接口文件,RTOS官方都已经写好了,我们只是使用而已。 我们本章讲的移植也是使用RT-Thread官方的移植,关于这些底层的移植文件我们已经在第一部分“从0到1教你 写RT-Thread内核”有非常详细的讲解,这里我们直接使用即可。
2.4.4.5. src文件夹简介¶
src目录下面存放的是RT-Thread内核的源文件,是内核的核心,我们在第一部分“从0到1教你写RT-Thread内核”里面讲解的就是这里面内容。
2.4.5. 添加RT-Thread源码到工程组文件夹¶
在上一步我们只是将RT-Thread的源码放到了本地工程目录下,还没有添加到开发环境里面的组文件夹里面。
2.4.5.1. 新建rtt/source和rtt/ports组¶
接下来我们在开发环境里面新建rtt/source和rtt/ports两个组文件夹,其中rtt/source用于存放src文件夹的内容,rtt/ports用于存放libcpu/arm/cortex-m?文件夹的内容,“?”表示3、4或者7,具体选择哪个得看你使用的是野火哪个型号的STM32开发板,具体 见下表。
表格 野火STM32开发板型号对应RT-Thread的接口文件
野火STM32开发板型号 |
具体芯片型号 |
RT-Thread不同内核的接口文件 |
---|---|---|
MINI |
STM32F103RCT6 |
libcpu/arm/cortex-m3 |
指南者 |
STM32F103VET6 |
libcpu/arm/cortex-m3 |
霸道 |
STM32F103ZET6 |
libcpu/arm/cortex-m3 |
霸天虎 |
STM32F407ZGT6 |
libcpu/arm/cortex-m4 |
F429-挑战者 |
STM32F429IGT6 |
libcpu/arm/cortex-m4 |
F767-挑战者 |
STM32F767IGT6 |
libcpu/arm/cortex-m7 |
H743-挑战者 |
STM32H743IIT6 |
libcpu/arm/cortex-m7 |
bsp里面的rtconfig.h和board.c添加到user组文件夹下,其中rtconfig.h用于配置RT-Thread的功能, board.c用于存放硬件相关的初始化函数。源码添加完毕之后,具体见图 添加RT-Thread源码到工程组文件夹。
2.4.5.2. 指定RT-Thread头文件的路径¶
RT-Thread的源码已经添加到开发环境的组文件夹下面,编译的时候需要为这些源文件指定头文件的路径,不然编译会报错。RT-Thread的源码里面只有RT-Thread3.0.3componentsfinsh、RT-Thread3.0.3include和RT- Thread3.0.3includelibc这三个文件夹下面有头文件,只需要将这三个头文件的路径在开发环境里面指定即可。同时我们还将RT-Thread3.0.3bsp里面的rtconfig.h这个头文件拷贝到了工程根目录下的user文件夹下,所以user的路径也要加到开发环境里面。RT- Thread头文件的路径添加完成后的效果具体见图 在开发环境中指定RT-Thread的头文件的路径。
2.5. 修改rtconfig.h¶
rtconfig.h是直接从RT-Thread/3.0.3/bsp文件夹下面拷贝过来的,该头文件对裁剪整个RT-Thread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,一开始我们只需要配置最简单的功能即可。要想随心所欲的配置RT- Thread的功能,我们必须对这些宏定义的功能有所掌握,下面我们先简单的介绍下这些宏定义的含义,然后再对这些宏定义进行修改。
2.5.1. rtconfig.h文件内容讲解¶
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#ifndef __RTTHREAD_CFG_H__
#define __RTTHREAD_CFG_H__
#include "RTE_Components.h" (1)
// <<< Use Configuration Wizard in Context Menu >>> (2)
// <h>Basic Configuration (3)
// <o>Maximal level of thread priority <8-256>
// <i>Default: 32
#define RT_THREAD_PRIORITY_MAX 8 (3)-1
// <o>OS tick per second
// <i>Default: 1000 (1ms)
#define RT_TICK_PER_SECOND 100 (3)-2
// <o>Alignment size for CPU architecture data access
// <i>Default: 4
#define RT_ALIGN_SIZE 4 (3)-3
// <o>the max length of object name<2-16>
// <i>Default: 8
#define RT_NAME_MAX 8 (3)-4
// <c1>Using RT-Thread components initialization
// <i>Using RT-Thread components initialization
#define RT_USING_COMPONENTS_INIT (3)-5
// </c>
// <c1>Using user main
// <i>Using user main
#define RT_USING_USER_MAIN (3)-6
// </c>
// <o>the size of main thread<1-4086>
// <i>Default: 512
#define RT_MAIN_THREAD_STACK_SIZE 256 (3)-7
// </h>
// <h>Debug Configuration (4)
// <c1>enable kernel debug configuration
// <i>Default: enable kernel debug configuration
//#define RT_DEBUG
// </c>
// <o>enable components initialization debug configuration<0-1>
// <i>Default: 0
#define RT_DEBUG_INIT 0
// <c1>thread stack over flow detect
// <i> Diable Thread stack over flow detect
//#define RT_USING_OVERFLOW_CHECK
// </c>
// </h>
// <h>Hook Configuration (5)
// <c1>using hook
// <i>using hook
//#define RT_USING_HOOK
// </c>
// <c1>using idle hook
// <i>using idle hook
//#define RT_USING_IDLE_HOOK
// </c>
// </h>
// <e>Software timers Configuration (6)
// <i> Enables user timers
#define RT_USING_TIMER_SOFT 0
#if RT_USING_TIMER_SOFT == 0
#undef RT_USING_TIMER_SOFT
#endif
// <o>The priority level of timer thread <0-31>
// <i>Default: 4
#define RT_TIMER_THREAD_PRIO 4
// <o>The stack size of timer thread <0-8192>
// <i>Default: 512
#define RT_TIMER_THREAD_STACK_SIZE 512
// <o>The soft-timer tick per second <0-1000>
// <i>Default: 100
#define RT_TIMER_TICK_PER_SECOND 100
// </e>
// <h>IPC(Inter-process communication) Configuration (7)
// <c1>Using Semaphore
// <i>Using Semaphore
#define RT_USING_SEMAPHORE (7)-1
// </c>
// <c1>Using Mutex
// <i>Using Mutex
//#define RT_USING_MUTEX (7)-2
// </c>
// <c1>Using Event
// <i>Using Event
//#define RT_USING_EVENT (7)-3
// </c>
// <c1>Using MailBox
// <i>Using MailBox
#define RT_USING_MAILBOX (7)-5
// </c>
// <c1>Using Message Queue
// <i>Using Message Queue
//#define RT_USING_MESSAGEQUEUE (7)-5
// </c>
// </h>
// <h>Memory Management Configuration (8)
// <c1>Using Memory Pool Management
// <i>Using Memory Pool Management
//#define RT_USING_MEMPOOL (8)-1
// </c>
// <c1>Dynamic Heap Management
// <i>Dynamic Heap Management
//#define RT_USING_HEAP (8)-2
// </c>
// <c1>using small memory
// <i>using small memory
#define RT_USING_SMALL_MEM (8)-3
// </c>
// <c1>using tiny size of memory
// <i>using tiny size of memory
//#define RT_USING_TINY_SIZE (8)-4
// </c>
// </h>
// <h>Console Configuration (9)
// <c1>Using console
// <i>Using console
#define RT_USING_CONSOLE
// </c>
// <o>the buffer size of console <1-1024>
// <i>the buffer size of console
// <i>Default: 128 (128Byte)
#define RT_CONSOLEBUF_SIZE 128
// <s>The device name for console
// <i>The device name for console
// <i>Default: uart1
#define RT_CONSOLE_DEVICE_NAME "uart2"
// </h>
#if defined(RTE_FINSH_USING_MSH) (10)
#define RT_USING_FINSH
#define FINSH_USING_MSH
#define FINSH_USING_MSH_ONLY
// <h>Finsh Configuration
// <o>the priority of finsh thread <1-7>
// <i>the priority of finsh thread
// <i>Default: 6
#define __FINSH_THREAD_PRIORITY 5
#define FINSH_THREAD_PRIORITY (RT_THREAD_PRIORITY_MAX / 8 * __FINSH_THREAD_PRIORITY + 1)
// <o>the stack of finsh thread <1-4096>
// <i>the stack of finsh thread
// <i>Default: 4096 (4096Byte)
#define FINSH_THREAD_STACK_SIZE 512
// <o>the history lines of finsh thread <1-32>
// <i>the history lines of finsh thread
// <i>Default: 5
#define FINSH_HISTORY_LINES 1
// <c1>Using symbol table in finsh shell
// <i>Using symbol table in finsh shell
#define FINSH_USING_SYMTAB
// </c>
// </h>
#endif
#if defined(RTE_USING_DEVICE) (11)
#define RT_USING_DEVICE
#endif
// <<< end of configuration section >>> (12)
#endif
|
代码清单:移植RTT-1 (1) :头文件RTE_Components.h是在MDK中添加RT-Thead Package时由MDK自动生成的, 目前我们没有使用MDK中自带的RT-Thread的Package,所以这个头文件不存在,如果包含了该头文件,编译的时 候会报错,等下修改rtconfig.h的时候需要注释掉该头文件。
代码清单:移植RTT-1 (2) : Use Configuration Wizard in Context Menu: 在上下文中使用 配置向导来配置rtconfig.h中的宏定义。接下来代码中夹杂的“<h> <h>”、“<o>”“<i>”、“<c1> <c>”和“<e> <e>”这些符号是MDK自带的配置向导控制符号,使用这些符号控制的代码可以生成一个对应的图形界面的配置 向导,rtconfig.h对应的配置向导具体见图 rtconfig.h对应的配置向导。有关配置向导的语法,可在MDK的帮助文档里面找到, 在搜索栏输入Configuration Wizard 即可搜索到,具体见图 Configuration-Wizard。具体每一个符号的语法我们这里不 做细讲,有兴趣的可以深究下。 对于我个人,还是倾向于直接修改rtconfig.h中的源码,而不是通过这个配置 向导来修改,就好比一个老烟枪抽烟的时候你要给他加个过滤嘴,那是不可能的,这辈子都是不可能的。
代码清单:移植RTT-1 (3) :RT-Thread的基本配置,要想RT-Thread准确无误的跑起来,这些基本配置必须得有且正确。
代码清单:移植RTT-1 (3)-1 :RT_THREAD_PRIORITY_MAX这个宏表示RT-Thread支持多少个优先级, 取值范围为8~~~256,默认为32。
代码清单:移植RTT-1 (3)-2:RT_TICK_PER_SECOND 表示操作系统每秒钟有多少个tick,tick即是操 作系统的时钟周期,默认为1000,即操作系统的时钟周期tick等于1ms。
代码清单:移植RTT-1 (3)-3:RT_ALIGN_SIZE这个宏表示CPU处理的数据需要多少个字节对齐,默认为4个字节。
代码清单:移植RTT-1 (3)-4:RT_NAME_MAX这个宏表示内核对象名字的最大长度,取值范围为2~~~16,默认为8。
代码清单:移植RTT-1 (3)-5:使用RT-Thread组件初始化,默认使能。
代码清单:移植RTT-1 (3)-6:使用用户main函数,默认打开。
代码清单:移植RTT-1 (3)-7:main线程栈大小,取值范围为1~~~4086,单位为字节,默认为512。
代码清单:移植RTT-1 (4):调试配置。包括了内核调试配置,组件调试配置和线程栈溢出检测,目前全部关闭。
代码清单:移植RTT-1 (5):钩子函数配置,目前全部关闭。
代码清单:移植RTT-1 (6):软件定时器配置,目前关闭,不使用软件定时器。
代码清单:移植RTT-1 (7):内部通信配置,包括信号量、互斥量、事件、邮箱和消息队列,根据需要配置。
代码清单:移植RTT-1 (8):内存管理配置。
代码清单:移植RTT-1 (8)-1:RT_USING_MEMPOOL这个宏用于表示是否使用内存池,目前关闭,不使用内存池。
代码清单:移植RTT-1 (8)-2:RT_USING_HEAP这个宏用于表示是否堆,目前关闭,不使用堆。
代码清单:移植RTT-1 (8)-3:RT_USING_SMALL_MEM这个宏用于表示是否使用小内存,目前使能。
代码清单:移植RTT-1 (8)-4:RT_USING_TINY_SIZE这个宏用于表示是否使用极小内存,目前关闭,不使用。
代码清单:移植RTT-1 (9):控制台配置。控制台即是rt_kprintf()函数调试输出的设备,通常使用串口。
代码清单:移植RTT-1 (10):FINSH配置。
代码清单:移植RTT-1 (11):设备配置。
代码清单:移植RTT-1 (12):rtconfig.h配置结束。
2.5.2. rtconfig.h文件修改¶
rtconfig.h头文件的内容修改的不多,具体是:注释掉头文件RTE_Components.h、修改了 RT_THREAD_PRIORITY_MAX、RT_TICK_PER_SECOND和RT_MAIN_THREAD_STACK_SIZE这三个宏 的大小,具体见 代码清单:移植RTT-2 的高亮部分。
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#ifndef __RTTHREAD_CFG_H__
#define __RTTHREAD_CFG_H__
//#include "RTE_Components.h"
// <<< Use Configuration Wizard in Context Menu >>>
// <h>Basic Configuration
// <o>Maximal level of thread priority <8-256>
// <i>Default: 32
#define RT_THREAD_PRIORITY_MAX 8
// <o>OS tick per second
// <i>Default: 1000 (1ms)
#define RT_TICK_PER_SECOND 1000
// <o>Alignment size for CPU architecture data access
// <i>Default: 4
#define RT_ALIGN_SIZE 4
// <o>the max length of object name<2-16>
// <i>Default: 8
#define RT_NAME_MAX 8
// <c1>Using RT-Thread components initialization
// <i>Using RT-Thread components initialization
#define RT_USING_COMPONENTS_INIT
// </c>
// <c1>Using user main
// <i>Using user main
#define RT_USING_USER_MAIN
// </c>
// <o>the size of main thread<1-4086>
// <i>Default: 512
#define RT_MAIN_THREAD_STACK_SIZE 512
// </h>
// <h>Debug Configuration
// <c1>enable kernel debug configuration
// <i>Default: enable kernel debug configuration
//#define RT_DEBUG
// </c>
// <o>enable components initialization debug configuration<0-1>
// <i>Default: 0
#define RT_DEBUG_INIT 0
// <c1>thread stack over flow detect
// <i> Diable Thread stack over flow detect
//#define RT_USING_OVERFLOW_CHECK
// </c>
// </h>
// <h>Hook Configuration
// <c1>using hook
// <i>using hook
//#define RT_USING_HOOK
// </c>
// <c1>using idle hook
// <i>using idle hook
//#define RT_USING_IDLE_HOOK
// </c>
// </h>
// <e>Software timers Configuration
// <i> Enables user timers
#define RT_USING_TIMER_SOFT 0
#if RT_USING_TIMER_SOFT == 0
#undef RT_USING_TIMER_SOFT
#endif
// <o>The priority level of timer thread <0-31>
// <i>Default: 4
#define RT_TIMER_THREAD_PRIO 4
// <o>The stack size of timer thread <0-8192>
// <i>Default: 512
#define RT_TIMER_THREAD_STACK_SIZE 512
// <o>The soft-timer tick per second <0-1000>
// <i>Default: 100
#define RT_TIMER_TICK_PER_SECOND 100
// </e>
// <h>IPC(Inter-process communication) Configuration
// <c1>Using Semaphore
// <i>Using Semaphore
#define RT_USING_SEMAPHORE
// </c>
// <c1>Using Mutex
// <i>Using Mutex
//#define RT_USING_MUTEX
// </c>
// <c1>Using Event
// <i>Using Event
//#define RT_USING_EVENT
// </c>
// <c1>Using MailBox
// <i>Using MailBox
#define RT_USING_MAILBOX
// </c>
// <c1>Using Message Queue
// <i>Using Message Queue
//#define RT_USING_MESSAGEQUEUE
// </c>
// </h>
// <h>Memory Management Configuration
// <c1>Using Memory Pool Management
// <i>Using Memory Pool Management
//#define RT_USING_MEMPOOL
// </c>
// <c1>Dynamic Heap Management
// <i>Dynamic Heap Management
#define RT_USING_HEAP
// </c>
// <c1>using small memory
// <i>using small memory
#define RT_USING_SMALL_MEM
// </c>
// <c1>using tiny size of memory
// <i>using tiny size of memory
//#define RT_USING_TINY_SIZE
// </c>
// </h>
// <h>Console Configuration
// <c1>Using console
// <i>Using console
#define RT_USING_CONSOLE
// </c>
// <o>the buffer size of console <1-1024>
// <i>the buffer size of console
// <i>Default: 128 (128Byte)
#define RT_CONSOLEBUF_SIZE 128
// <s>The device name for console
// <i>The device name for console
// <i>Default: uart1
#define RT_CONSOLE_DEVICE_NAME "uart2"
// </h>
#if defined(RTE_FINSH_USING_MSH)
#define RT_USING_FINSH
#define FINSH_USING_MSH
#define FINSH_USING_MSH_ONLY
// <h>Finsh Configuration
// <o>the priority of finsh thread <1-7>
// <i>the priority of finsh thread
// <i>Default: 6
#define __FINSH_THREAD_PRIORITY 5
#define FINSH_THREAD_PRIORITY (RT_THREAD_PRIORITY_MAX / 8 * __FINSH_THREAD_PRIORITY + 1)
// <o>the stack of finsh thread <1-4096>
// <i>the stack of finsh thread
// <i>Default: 4096 (4096Byte)
#define FINSH_THREAD_STACK_SIZE 512
// <o>the history lines of finsh thread <1-32>
// <i>the history lines of finsh thread
// <i>Default: 5
#define FINSH_HISTORY_LINES 1
// <c1>Using symbol table in finsh shell
// <i>Using symbol table in finsh shell
#define FINSH_USING_SYMTAB
// </c>
// </h>
#endif
#if defined(RTE_USING_DEVICE)
#define RT_USING_DEVICE
#endif
// <<< end of configuration section >>>
#endif
|
2.6. 修改board.c¶
2.6.1. board.c文件内容讲解¶
board.c是直接从RT-Thread/3.0.3/bsp文件夹下面拷贝过来的,里面存放的是与硬件相关的初始化函数, 整个 board.c中的内容具体见 代码清单:移植RTT-3。
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#include <rthw.h>
#include <rtthread.h>
/*========================== (2)开始 ==============================*/
#define _SCB_BASE (0xE000E010UL)
#define _SYSTICK_CTRL (*(rt_uint32_t *)(_SCB_BASE + 0x0))
#define _SYSTICK_LOAD (*(rt_uint32_t *)(_SCB_BASE + 0x4))
#define _SYSTICK_VAL (*(rt_uint32_t *)(_SCB_BASE + 0x8))
#define _SYSTICK_CALIB (*(rt_uint32_t *)(_SCB_BASE + 0xC))
#define _SYSTICK_PRI (*(rt_uint8_t *)(0xE000ED23UL))
/* 外部时钟和函数声明 */
extern void SystemCoreClockUpdate(void);
extern uint32_t SystemCoreClock;
/* 系统定时器SysTick初始化 */
static uint32_t _SysTick_Config(rt_uint32_t ticks)
{
if ((ticks - 1) > 0xFFFFFF)
{
return 1;
}
_SYSTICK_LOAD = ticks - 1;
_SYSTICK_PRI = 0xFF;
_SYSTICK_VAL = 0;
_SYSTICK_CTRL = 0x07;
return 0;
}
/*========================== (2)结束 ===========================*/
#if defined(RT_USING_USER_MAIN) && defined(RT_USING_HEAP) (3)
#define RT_HEAP_SIZE 1024
/* 从内部SRAM里面分配一部分静态内存来作为rtt的堆空间,这里配置为4KB */
static uint32_t rt_heap[RT_HEAP_SIZE];
RT_WEAK void *rt_heap_begin_get(void)
{
return rt_heap;
}
RT_WEAK void *rt_heap_end_get(void)
{
return rt_heap + RT_HEAP_SIZE;
}
#endif
/**
* @brief 开发板硬件初始化函数
* @param 无
* @retval 无
*
* @attention
* RTT把开发板相关的初始化函数统一放到board.c文件中实现,
* 当然,你想把这些函数统一放到main.c文件也是可以的。
*/
void rt_hw_board_init() (4)
{
/* 更新系统时钟 */
SystemCoreClockUpdate(); (4)-1
/* SysTick初始化 */
_SysTick_Config(SystemCoreClock / RT_TICK_PER_SECOND); (4)-2
/* 硬件BSP初始化统统放在这里,比如LED,串口,LCD等 */ (4)-3
/* 调用组件初始化函数 (use INIT_BOARD_EXPORT()) */
#ifdef RT_USING_COMPONENTS_INIT
rt_components_board_init(); (4)-4
#endif
#if defined(RT_USING_CONSOLE) && defined(RT_USING_DEVICE)
rt_console_set_device(RT_CONSOLE_DEVICE_NAME); (4)-5
#endif
#if defined(RT_USING_USER_MAIN) && defined(RT_USING_HEAP)
rt_system_heap_init(rt_heap_begin_get(), rt_heap_end_get());(4)-6
#endif
}
/**
* @brief SysTick中断服务函数
* @param 无
* @retval 无
*
* @attention
* SysTick中断服务函数在固件库文件stm32f10x_it.c中也定义了,而现在
* 在board.c中又定义一次,那么编译的时候会出现重复定义的错误,解决
* 方法是可以把stm32f10x_it.c中的注释或者删除即可。
*/
void SysTick_Handler(void) (5)
{
/* 进入中断 */
rt_interrupt_enter();
/* 更新时基 */
rt_tick_increase();
/* 离开中断 */
rt_interrupt_leave();
}
|
代码清单:移植RTT-3 (1):RT-Thread相关头文件,rthw.h是处理器相关,rtthread与内核相关。
代码清单:移植RTT-3 (2):SysTick相关的寄存器定义和初始化函数,这个是跟处理器相关的,等下我们直接 使用固件库函数,可以把这部分注释掉,也可以保留,看个人喜好。
代码清单:移植RTT-3 (3):RT-Thread堆配置,如果同时定义了RT_USING_USER_MAIN和 RT_USING_HEAP这两 个宏,表示RT-Thread里面创建内核对象时使用动态内存分配方案。堆可以是内部的SRAM也可以是外部的SRAM或 SDRAM,目前的方法是从内部SRAM里面分配一部分静态内存来作为堆空间,这里配置为4KB。rt_heap_begin_get() 和rt_heap_end_get()这两个函数表示堆的起始地址和结束地址。这两个函数前面的宏RT_WEAK的原型是关键字 __weak,表示若定义,即其它地方定义了rt_heap_begin_get()和rt_heap_end_get()这两个函数实体, 被__weak修饰的函数就会被覆盖。
RT_USING_USER_MAIN和RT_USING_HEAP这两个宏在rtconfig.h中定义,RT_USING_USER_MAIN默认使能,通过使能或者失能RT_USING_HEAP这个宏来选择使用静态或者动态内存。无论是使用静态还是动态内存方案,使用的都是内部的SRAM,区别是使用的内存是 在程序编译的时候分配还是在运行的时候分配。
2.6.1.1. rt_hw_board_init()函数¶
代码清单:移植RTT-3 (4):RT-Thread启动的时候会调用一个名为rt_hw_board_init()的函数,从函数名称 我们可以知道它是用来初始化开发板硬件的,比如时钟,比如串口等,具体初始化什么由用户选择。当这些硬件 初始化好之后,RT-Thread才继续往下启动。至于RT-Thread是哪个文件里面的哪个函数会调 用rt_hw_board_init(),我们在本章先不细讲,留到接下来的“RT-Thread的启动流程”章节再深究,这里我们 只需要知道我们用户要自己编写一个rt_hw_board_init()的函数供RT-Thread启动的时候调用即可。
代码清单:移植RTT-3 (4)-1:更新系统时钟,如果硬件已经能够跑起来都表示系统时钟是没有问题的,该函数一般由固件库提供。
代码清单:移植RTT-3 (4)-2:初始化系统定时器SysTick,SysTick给操作系统提供时基,1个时基我们称之 为一个tick,tick是操作系统最小的时间单位。RT_TICK_PER_SECOND是一个在rtconfig.h中定义的宏,用于 配置SysTick每秒中断多少次,这里配置为1000,即1秒钟内SysTick会中断1000次,即中断周期为1ms。 这部 分功能等下我们会用固件库函数SysTick_Config()来代替。
代码清单:移植RTT-3 (4)-3:硬件BSP初始化统统放在这里,比如LED,串口,LCD等。目前我们暂时没有初始化任何开发板的硬件。
代码清单:移植RTT-3 (4)-4:这部分是RT-Thread为开发板组件提供的一个初始化函数,该函数在 components.c里面实现,由rtconfig.h里面的宏RT_USING_COMPONENTS_INIT决定是否调用,默认是开启。
代码清单:移植RTT-3 (4)-5:rt_console_set_device()是RT-Thread提供的一个控制台设置函数,它将指定rt_kprintf()函数 的输出内容具体从什么设备打印出来。该函数在kservice.c里面实现,由rtconfig.h里面的RT_USING_CONSOLE和RT_USING_DEVICE这两个宏决定是否调用,目前我们暂时不用。
代码清单:移植RTT-3 (4)-6:rt_system_heap_init()是RT-Thread提供的一个内存初始化函数, 只有在使用RT-Thread提供的动态内存分配函数时才需要使用到。该函数在mem.c里面实现,由rtconfig.h里面的RT_USING_HEAP和RT_USING_USER_MAIN这两个决定是否调用,目前我们暂时不用。
2.6.1.2. SysTick_Handler()函数¶
代码清单:移植RTT-3 (5):SysTick中断服务函数是一个非常重要的函数,RT-Thread所有跟时间相关的事 情都在里面处理,具体实现见 代码清单:移植RTT-4。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 | /**
* @brief SysTick中断服务函数
* @param 无
* @retval 无
*
* @attention
* SysTick中断服务函数在固件库文件stm32f10x_it.c中也定义了,而现在
* 在board.c中又定义一次,那么编译的时候会出现重复定义的错误,解决
* 方法是可以把stm32f10x_it.c中的注释或者删除即可。
*/
void SysTick_Handler(void)
{
/* 进入中断 */
rt_interrupt_enter(); (1)
/* 更新时基 */
rt_tick_increase(); (2)
/* 离开中断 */
rt_interrupt_leave(); (3)
}
|
代码清单:移植RTT-4 (1):进入中断,对中断计数器rt_interrupt_nest加1操作。
代码清单:移植RTT-4(2):rt_tick_increase()用于更新时基,实现时间片,扫描系统定时器。
代码清单:移植RTT-4(3) :退出中断,对中断计数器rt_interrupt_nest减1操作。
2.6.2. board.c文件修改¶
board.c文件内容修改的并不多,具体见代码清单:移植RTT-5的高亮部分。
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#include "board.h"
/* RT-Thread相关头文件 */
#include <rthw.h>
#include <rtthread.h>
#if 0
/*========================================================*/ 修改(2)
/* 内核外设NVIC相关的寄存器定义 */
#define _SCB_BASE (0xE000E010UL)
#define _SYSTICK_CTRL (*(rt_uint32_t *)(_SCB_BASE + 0x0))
#define _SYSTICK_LOAD (*(rt_uint32_t *)(_SCB_BASE + 0x4))
#define _SYSTICK_VAL (*(rt_uint32_t *)(_SCB_BASE + 0x8))
#define _SYSTICK_CALIB (*(rt_uint32_t *)(_SCB_BASE + 0xC))
#define _SYSTICK_PRI (*(rt_uint8_t *)(0xE000ED23UL))
/* 外部时钟和函数声明 */
extern void SystemCoreClockUpdate(void);
extern uint32_t SystemCoreClock;
/* 系统定时器SysTick初始化 */
static uint32_t _SysTick_Config(rt_uint32_t ticks)
{
if ((ticks - 1) > 0xFFFFFF)
{
return 1;
}
_SYSTICK_LOAD = ticks - 1;
_SYSTICK_PRI = 0xFF;
_SYSTICK_VAL = 0;
_SYSTICK_CTRL = 0x07;
return 0;
}
/*=====================================================*/
#endif
#if defined(RT_USING_USER_MAIN) && defined(RT_USING_HEAP)
#define RT_HEAP_SIZE 1024
/* 从内部SRAM里面分配一部分静态内存来作为rtt的堆空间,这里配置为4KB */
static uint32_t rt_heap[RT_HEAP_SIZE];
RT_WEAK void *rt_heap_begin_get(void)
{
return rt_heap;
}
RT_WEAK void *rt_heap_end_get(void)
{
return rt_heap + RT_HEAP_SIZE;
}
#endif
/**
* @brief 开发板硬件初始化函数
* @param 无
* @retval 无
*
* @attention
* RTT把开发板相关的初始化函数统一放到board.c文件中实现,
* 当然,你想把这些函数统一放到main.c文件也是可以的。
*/
void rt_hw_board_init()
{
#if 0 修改(3)
/* 更新系统时钟 */
SystemCoreClockUpdate();
/* SysTick初始化 */
_SysTick_Config(SystemCoreClock / RT_TICK_PER_SECOND);
#endif
/* 初始化SysTick */
SysTick_Config( SystemCoreClock / RT_TICK_PER_SECOND );
/* 硬件BSP初始化统统放在这里,比如LED,串口,LCD等 */
/* 调用组件初始化函数 (use INIT_BOARD_EXPORT()) */
#ifdef RT_USING_COMPONENTS_INIT
rt_components_board_init();
#endif
#if defined(RT_USING_CONSOLE) && defined(RT_USING_DEVICE)
rt_console_set_device(RT_CONSOLE_DEVICE_NAME);
#endif
#if defined(RT_USING_USER_MAIN) && defined(RT_USING_HEAP)
rt_system_heap_init(rt_heap_begin_get(), rt_heap_end_get());
#endif
}
/**
* @brief SysTick中断服务函数
* @param 无
* @retval 无
*
* @attention
* SysTick中断服务函数在固件库文件stm32f10x_it.c中也定义了,而现在
* 在board.c中又定义一次,那么编译的时候会出现重复定义的错误,解决
* 方法是可以把stm32f10x_it.c中的注释或者删除即可。
*/
void SysTick_Handler(void)
{
/* 进入中断 */
rt_interrupt_enter();
/* 更新时基 */
rt_tick_increase();
/* 离开中断 */
rt_interrupt_leave();
}
|
代码清单:移植RTT-5 修改(1):在user目录下新建一个board.h头文件,用来包含固件库和BSP相关的 头文件和存放board.c里面的函数声明,具体见 代码清单:移植RTT-6。
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#define __BOARD_H__
/*
*************************************************************************
* 包含的头文件
*************************************************************************
*/
/* STM32 固件库头文件 */
#include "stm32f10x.h"
/* 开发板硬件bsp头文件 */
#include "bsp_led.h"
#include "bsp_usart.h"
#include "bsp_key.h"
/*
*************************************************************************
* 函数声明
*************************************************************************
*/
void rt_hw_board_init(void);
void SysTick_Handler(void);
#endif /* __BOARD_H__ */
|
代码清单:移植RTT-5 修改(2):SysTick相关的寄存器和初始化函数统统屏蔽掉,将由固件库文件core_cm3/4/7里面的替代。
代码清单:移植RTT-5 修改(3):SysTick初始化函数由固件库文件core_cm3/4/7里面的SysTick_Config()函数替代。
如果使用的是HAL库(目前野火只在STM32 M7系列中使用HAL库),则必须添加系统时钟初始化函数,这个函数在 我们利用STM32CubeMX代码生成工具配置工程时会自动给我们生成,我们只需添加到rt_hw_board_init()函数进 行初始化即可,具体见 代码清单:移植RTT-7 高亮部分。
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#include "board.h"
/* RT-Thread相关头文件 */
#include <rthw.h>
#include <rtthread.h>
#if defined(RT_USING_USER_MAIN) && defined(RT_USING_HEAP)
#define RT_HEAP_SIZE 1024
/* 从内部SRAM里面分配一部分静态内存来作为rtt的堆空间,这里配置为4KB */
static uint32_t rt_heap[RT_HEAP_SIZE];
RT_WEAK void *rt_heap_begin_get(void)
{
return rt_heap;
}
RT_WEAK void *rt_heap_end_get(void)
{
return rt_heap + RT_HEAP_SIZE;
}
#endif
/**
* @brief 开发板硬件初始化函数
* @param 无
* @retval 无
*
* @attention
* RTT把开发板相关的初始化函数统一放到board.c文件中实现,
* 当然,你想把这些函数统一放到main.c文件也是可以的。
*/
void rt_hw_board_init()
{
/* 系统时钟初始化成400MHz*/ (1)
SystemClock_Config();
/* 初始化SysTick */
HAL_SYSTICK_Config( HAL_RCC_GetSysClockFreq() / RT_TICK_PER_SECOND ); (2)
/* 硬件BSP初始化统统放在这里,比如LED,串口,LCD等 */
/* 调用组件初始化函数 (use INIT_BOARD_EXPORT()) */
#ifdef RT_USING_COMPONENTS_INIT
rt_components_board_init();
#endif
#if defined(RT_USING_CONSOLE) && defined(RT_USING_DEVICE)
rt_console_set_device(RT_CONSOLE_DEVICE_NAME);
#endif
#if defined(RT_USING_USER_MAIN) && defined(RT_USING_HEAP)
rt_system_heap_init(rt_heap_begin_get(), rt_heap_end_get());
#endif
}
/**
* @brief SysTick中断服务函数
* @param 无
* @retval 无
*
* @attention
* SysTick中断服务函数在固件库文件stm32f10x_it.c中也定义了,而现在
* 在board.c中又定义一次,那么编译的时候会出现重复定义的错误,解决
* 方法是可以把stm32f10x_it.c中的注释或者删除即可。
*/
void SysTick_Handler(void)
{
/* 进入中断 */
rt_interrupt_enter();
/* 更新时基 */
rt_tick_increase();
/* 离开中断 */
rt_interrupt_leave();
}
/**
* @brief System Clock 配置
* system Clock 配置如下:
* System Clock source = PLL (HSE)
* SYSCLK(Hz) = 400000000 (CPU Clock)
* HCLK(Hz) = 200000000 (AXI and AHBs Clock)
* AHB Prescaler = 2
* D1 APB3 Prescaler = 2 (APB3 Clock 100MHz)
* D2 APB1 Prescaler = 2 (APB1 Clock 100MHz)
* D2 APB2 Prescaler = 2 (APB2 Clock 100MHz)
* D3 APB4 Prescaler = 2 (APB4 Clock 100MHz)
* HSE Frequency(Hz) = 25000000
* PLL_M = 5
* PLL_N = 160
* PLL_P = 2
* PLL_Q = 4
* PLL_R = 2
* VDD(V) = 3.3
* Flash Latency(WS) = 4
* @param None
* @retval None
*/
static void SystemClock_Config(void) (3)
{
RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct;
RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct;
HAL_StatusTypeDef ret = HAL_OK;
/*使能供电配置更新 */
MODIFY_REG(PWR->CR3, PWR_CR3_SCUEN, 0);
/* 当器件的时钟频率低于最大系统频率时,电压调节可以优化功耗,
关于系统频率的电压调节值的更新可以参考产品数据手册。 */
__HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1);
while(!__HAL_PWR_GET_FLAG(PWR_FLAG_VOSRDY)) {}
/* 启用HSE振荡器并使用HSE作为源激活PLL */
RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_OFF;
RCC_OscInitStruct.CSIState = RCC_CSI_OFF;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = 5;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 160;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = 2;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLR = 2;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = 4;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLVCOSEL = RCC_PLL1VCOWIDE;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLRGE = RCC_PLL1VCIRANGE_2;
ret = HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct);
if(ret != HAL_OK)
{
while(1) { ; }
}
/* 选择PLL作为系统时钟源并配置总线时钟分频器 */
RCC_ClkInitStruct.ClockType = (RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK | \
RCC_CLOCKTYPE_HCLK | \
RCC_CLOCKTYPE_D1PCLK1 | \
RCC_CLOCKTYPE_PCLK1 | \
RCC_CLOCKTYPE_PCLK2 | \
RCC_CLOCKTYPE_D3PCLK1);
RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
RCC_ClkInitStruct.SYSCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
RCC_ClkInitStruct.APB3CLKDivider = RCC_APB3_DIV2;
RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_APB1_DIV2;
RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_APB2_DIV2;
RCC_ClkInitStruct.APB4CLKDivider = RCC_APB4_DIV2;
ret = HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_4);
if(ret != HAL_OK)
{
while(1) { ; }
}
}
/****************************END OF FILE***************************/
|
代码清单:移植RTT-7 (1):添加系统时钟初始化函数在(3) 实现,为内部调用函数。
代码清单:移植RTT-7 (2):初始化系统时钟之后,需要对SysTick进行初始化,因为系统时钟初始化函数会 在最后将SysTick的时钟也进行初始化为HAL库中默认的时钟,不满足我们系统的要求,所以我们只能使用 HAL_SYSTICK_Config将SysTick重新初始化,根据我们的RT_TICK_PER_SECOND宏定义进行配置。保证系统正常运行。
2.7. 添加core_delay.c和core_delay.h文件¶
只有在使用HAL库时才需要添加core_delay.c和core_delay.h文件。野火只在其M7系列的开发板使用了HAL,M4和M3使用的是标准库,不需要添加。
在ST的Cortex-M7内核系列的单片机中,就不再支持标准库而是推出了HAL库,目前,野火只在STM32 M7系列中使用HAL库。
HAL是意思是Hardware Abstraction Layer,即硬件抽象层。用一句话概括就是现在这个库与标准库相比,与底 层硬件的相关性大大地降低,程序可移植性大大提高,电工写程序更easy,可以像计算机的码农那样写代码。对于 小白来说,Coding的门槛虽然降低了,但是HAL带来的占用内存大,编译慢是很多老手不喜欢的,特别是我,我就 很不喜欢,编译一次7分钟,简直是要了我的老命。鉴于HAL的优缺点,我个人观点是比较适合ST Cortex-M7内核 系列这种大内存,高性能的MCU,虽然Cortex-M3/M4也有HAL库,但是还是使用标准库比较好。
HAL库驱动中,由于某些外设的驱动需要使用超时判断(比如I2C、SPI、SDIO等),需要精确延时(精度为1ms), 使用的是SysTick,但是在操作系统里面,我们需要使用SysTick来提供系统时基,那么就冲突了,怎么办?我们 采取的做法是重写HAL库里面延时相关的函数,只有三个:HAL_InitTick()、HAL_GetTick()和HAL_Delay(), 这三个函数在HAL库中都是弱定义函数(函数开头带__weak关键字),弱定义的意思是只要用户重写这三个函数, 原来HAL库里面的就会无效。
在Cortex-M内核里面有一个外设叫DWT(Data Watchpoint and Trace), 该外设有一个32位的寄存器叫CYCCNT, 它是一个向上的计数器, 记录的是内核时钟运行的个数,最长能记录的时间为: 10.74s = 2的32次方/400000000 (CYCNNT从0开始计数到溢出,最长的延时时间与内核的频率有关,假设内核频率为400M,内核时钟跳一次的时间 大概为1/400M=2.5ns),当CYCCNT溢出之后,会清0重新开始向上计数。这种延时方案不仅精确,而且还不占用单 片机的外设资源,非常方便。所以HAL库里面刚刚讲到的需要重写的三个函数我们都基于CYCCNT的方案来实现,具 体的实现见代码清单:移植RTT-8和代码清单13‑9的高亮部分,其中core_delay.c和core_delay.h这两个文件我们已经 写好,放在user文件夹下即可,具体的使用方法看注释。
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******************************************************************
* @file core_delay.c
* @author fire
* @version V1.0
* @date 2018-xx-xx
* @brief 使用内核寄存器精确延时
******************************************************************
* @attention
*
* 实验平台:野火 STM32H743开发板
* 论坛 :http://www.firebbs.cn
* 淘宝 :https://fire-stm32.taobao.com
*
******************************************************************
*/
#include "./delay/core_delay.h"
/*
**********************************************************************
* 时间戳相关寄存器定义
**********************************************************************
*/
/*
在Cortex-M里面有一个外设叫DWT(Data Watchpoint and Trace),
该外设有一个32位的寄存器叫CYCCNT,它是一个向上的计数器,
记录的是内核时钟运行的个数,最长能记录的时间为:
10.74s=2的32次方/400000000
(假设内核频率为400M,内核跳一次的时间大概为1/400M=2.5ns)
当CYCCNT溢出之后,会清0重新开始向上计数。
使能CYCCNT计数的操作步骤:
1、先使能DWT外设,这个由另外内核调试寄存器DEMCR的位24控制,写1使能
2、使能CYCCNT寄存器之前,先清0
3、使能CYCCNT寄存器,这个由DWT_CTRL(代码上宏定义为DWT_CR)的位0控制,写1使能
*/
#define DWT_CR *(__IO uint32_t *)0xE0001000
#define DWT_CYCCNT *(__IO uint32_t *)0xE0001004
#define DEM_CR *(__IO uint32_t *)0xE000EDFC
#define DEM_CR_TRCENA (1 << 24)
#define DWT_CR_CYCCNTENA (1 << 0)
/**
* @brief 初始化时间戳
* @param 无
* @retval 无
* @note 使用延时函数前,必须调用本函数
*/
HAL_StatusTypeDef HAL_InitTick(uint32_t TickPriority) (1)
{
/* 使能DWT外设 */
DEM_CR |= (uint32_t)DEM_CR_TRCENA;
/* DWT CYCCNT寄存器计数清0 */
DWT_CYCCNT = (uint32_t)0u;
/* 使能Cortex-M DWT CYCCNT寄存器 */
DWT_CR |= (uint32_t)DWT_CR_CYCCNTENA;
return HAL_OK;
}
/**
* @brief 读取当前时间戳
* @param 无
* @retval 当前时间戳,即DWT_CYCCNT寄存器的值
*/
uint32_t CPU_TS_TmrRd(void)
{
return ((uint32_t)DWT_CYCCNT);
}
/**
* @brief 读取当前时间戳
* @param 无
* @retval 当前时间戳,即DWT_CYCCNT寄存器的值
*/
uint32_t HAL_GetTick(void) (2)
{
return ((uint32_t)DWT_CYCCNT/SysClockFreq*1000);
}
/**
* @brief 采用CPU的内部计数实现精确延时,32位计数器
* @param us : 延迟长度,单位1 us
* @retval 无
* @note 使用本函数前必须先调用CPU_TS_TmrInit函数使能计数器,
或使能宏CPU_TS_INIT_IN_DELAY_FUNCTION
最大延时值为8秒,即8*1000*1000
*/
void CPU_TS_Tmr_Delay_US(uint32_t us)
{
uint32_t ticks;
uint32_t told,tnow,tcnt=0;
/* 在函数内部初始化时间戳寄存器, */
#if (CPU_TS_INIT_IN_DELAY_FUNCTION)
/* 初始化时间戳并清零 */
HAL_InitTick(5);
#endif
ticks = us * (GET_CPU_ClkFreq() / 1000000); /* 需要的节拍数 */
tcnt = 0;
told = (uint32_t)CPU_TS_TmrRd(); /* 刚进入时的计数器值 */
while(1)
{
tnow = (uint32_t)CPU_TS_TmrRd();
if(tnow != told)
{
/* 32位计数器是递增计数器 */
if(tnow > told)
{
tcnt += tnow - told;
}
/* 重新装载 */
else
{
tcnt += UINT32_MAX - told + tnow;
}
told = tnow;
/*时间超过/等于要延迟的时间,则退出 */
if(tcnt >= ticks)break;
}
}
}
/*******************************END OF FILE**********************/
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#define __CORE_DELAY_H
#include "stm32h7xx.h"
/* 获取内核时钟频率 */
#define GET_CPU_ClkFreq() HAL_RCC_GetSysClockFreq()
#define SysClockFreq (400000000)
/* 为方便使用,在延时函数内部调用CPU_TS_TmrInit函数初始化时间戳寄存器,
这样每次调用函数都会初始化一遍。
把本宏值设置为0,然后在main函数刚运行时调用CPU_TS_TmrInit可避免每次都初始化 */
#define CPU_TS_INIT_IN_DELAY_FUNCTION 0
/*******************************************************************************
* 函数声明
******************************************************************************/
uint32_t CPU_TS_TmrRd(void);
HAL_StatusTypeDef HAL_InitTick(uint32_t TickPriority);
//使用以下函数前必须先调用CPU_TS_TmrInit函数使能计数器,或使能宏CPU_TS_INIT_IN_DELAY_FUNCTION
//最大延时值为8秒
void CPU_TS_Tmr_Delay_US(uint32_t us);
#define HAL_Delay(ms) CPU_TS_Tmr_Delay_US(ms*1000) (3)
#define CPU_TS_Tmr_Delay_S(s) CPU_TS_Tmr_Delay_MS(s*1000)
#endif /* __CORE_DELAY_H */
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代码清单:移植RTT-8 (1):重写HAL_InitTick()函数。
代码清单:移植RTT-8 (2):重写HAL_GetTick ()函数。
代码清单:移植RTT-9 (3):重写HAL_Delay ()函数。
2.8. 修改main.c¶
我们将原来裸机工程里面main.c的文件内容全部删除,新增如下内容,具体见 代码清单:移植RTT-10。
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*********************************************************************
* @file main.c
* @author fire
* @version V1.0
* @date 2018-xx-xx
* @brief RT-Thread 3.0 + STM32 工程模版
*********************************************************************
* @attention
*
* 实验平台:野火 F103-霸道 STM32 开发板
* 论坛 :http://www.firebbs.cn
* 淘宝 :https://fire-stm32.taobao.com
*
**********************************************************************
*/
/*
*************************************************************************
* 包含的头文件
*************************************************************************
*/
#include "board.h"
#include "rtthread.h"
/*
*************************************************************************
* 变量
*************************************************************************
*/
/*
*************************************************************************
* 函数声明
*************************************************************************
*/
/*
*************************************************************************
* main 函数
*************************************************************************
*/
/**
* @brief 主函数
* @param 无
* @retval 无
*/
int main(void)
{
/* 暂时没有在main线程里面创建任务应用线程 */
}
/********************************END OF FILE****************************/
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2.9. 下载验证¶
将程序编译好,用DAP仿真器把程序下载到野火STM32开发板(具体型号根据你买的板子而定,每个型号的板子都配 套有对应的程序),一看,啥现象都没有,一脸懵逼,我说,你急个肾,目前我们还没有在main线程里面创建应用 线程,但是系统是已经跑起来了,只有默认的空闲线程和main线程。要想看现象,得自己在main创建里面应用线程,如果创建线程,请看下一章“创建线程”。