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[活动] 极海APM32F411V Tiny开发板评测 嵌入式框架Zorb Framework移植

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 楼主| lemonhub 发表于 2024-5-22 10:06 | 显示全部楼层 |阅读模式
APM32F411V, 移植, 开发板评测, tiny, APM32, 极海半导体
本帖最后由 lemonhub 于 2024-5-22 10:06 编辑

极海APM32F411V Tiny开发板评测07 嵌入式框架Zorb Framework移植 Zorb Framework
Zorb Framework是一个轻量级的嵌入式框架，搭建目的是为在不能运行Linux的芯片上快速开发应用，不用反复造轮子。
Zorb Framework的初步设计功能有
1、时间系统功能zf_time
2、环形缓冲区功能zf_buffer
3、列表功能zf_list
4、状态机功能zf_fsm
5、事件功能zf_event
6、定时器功能zf_timer
7、任务功能zf_task
前6个功能，就可以实现纯事件驱动的程序，基本可以满足中小型嵌入式应用程序开发的需求。加上任务功能，是为了满足部分程序对实时性要求较高的需求。当然，也可以将前6个功能裁剪出来，然后运行在现有的嵌入式系统上面，这样子也可以满足实时性的需求。
一、移植前的准备1. 准备目标硬件（开发板/芯片/模组）
Zorb Framework支持ARM Cortex M3/M4的内核的芯片的移植。本教程将使用立创开发板极海APM32F411V Tiny开发板进行示例移植，其他 ARM Cortex M3/M4系列开发板和芯片移植方法类似。
调试ARM Cortex M核还需要仿真器，如果您的开发板或者芯片模组没有板载仿真器，就需要连接外置的仿真器，如J-Link、DAPLink之类的。
apm32.jpg
2.准备编译器环境
本移植指南针对的是Keil编译器，所以我们移植内核前需要先安装Keil编译器，能编译ARM Cortex M核的Keil编译器现在也叫MDK。
下载地址为：https://www.keil.com/demo/eval/arm.htm
3. 准备芯片对应的裸机工程
移植Zorb Framework基础内核需要您提前准备一个芯片对应的裸机工程，裸机工程包含基本的芯片启动文件、基础配置（时钟、主频等）、以及串口1和systick，其中串口1提供调试打印功能，systick提供系统时间计数功能。
apm32-zf-01.jpg
apm32-zf-02.jpg

4. 准备Zorb Framework的源码
Zorb Framework的源码已经开源，github仓库地址 https://github.com/54zorb/Zorb-Framework
apm32-zf-00.jpg
apm32-zf-03.jpg
apm32-zf-04.jpg
apm32-zf-05.jpg
二、移植
打开keil工程，开始添加Zorb Framework的内核代码。
1. 添加Zorb Framework源代码文件
apm32-zf-06.jpg
2. 添加Zorb Framework头文件目录
apm32-zf-07.jpg
3. 系统滴答计数器 中断相关配置
  • 配置SysTick_Handler

apm32-zf-08.jpg
  • 配置SystemTick_init

apm32-zf-09.jpg
  • 初始化SystemTick_init 初始化系统时基

apm32-zf-10.jpg
  • 注释PendSV_Handler
    Zorb Framework提供的任务功能比较简单，状态也只有运行和关闭两种状态。任务功能实现的关键在于任务调度，而任务调度的核心又在于任务堆栈的保存和恢复。这部分需要根据使用的芯片进行修改，在APM32中，通过触发PendSV异常进行任务切换：
    Zorb Framework重写了endSV_Handler
    apm32-zf-11.jpg apm32-zf-12.jpg

这样Zorb Framework源码就全部添加完毕了。
三、测试移植结果1. 添加app_test测试代码
apm32-zf-13.jpg
2. 编写测试代码main.c
复制
  1. /**
    

  2.   *****************************************************************************
    

  3.   * [url=home.php?mod=space&uid=288409]@file[/url]    main.c
    

  4.   * [url=home.php?mod=space&uid=187600]@author[/url]  CoderEnd
    

  5.   * [url=home.php?mod=space&uid=895143]@version[/url] V1.0.0
    

  6.   * [url=home.php?mod=space&uid=212281]@date[/url]    2024-05-21
    

  7.   * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]   主程序的实现
    

  8.   *****************************************************************************
    

  9.   * @history
    

  10.   * 1.嵌入式框架Zorb Framework
    

  11.            https://www.cnblogs.com/54zorb/p/9277802.html
    

  12.   *****************************************************************************
    

  13. **/
    


  14. 

  15. #include "main.h"
    

  16. #include "zf_includes.h"
    


  17. 

  18. /******************************************************************************
    

  19.  * 描述  ：SystemTick初始化
    

  20.  * 参数  ：无
    

  21.  * 返回  ：无
    

  22. ******************************************************************************/
    

  23. void SystemTick_init(void)
    

  24. {
    

  25.     if (SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000)) /* 1ms */
    

  26.     {
    

  27.         ZF_DEBUG(LOG_E, "systemtick init error\r\n");
    

  28.         while(1);
    

  29.     }
    

  30. }
    


  31. 

  32. /**
    

  33.   * @brief  board_hardware_init
    

  34.   * @param  none
    

  35.   * @retval none
    

  36. **/
    

  37. static void board_hardware_init(void)
    

  38. {
    

  39.         SystemTick_init();                 //系统时基初始化
    

  40.         APM_LEDInit(LED2);          //LED2初始化
    

  41.         APM_LEDInit(LED3);                 //LED3初始化
    

  42.         USART1_Init(115200);        //UART1初始化
    

  43. }
    

  44. int main()
    

  45. {
    

  46.   board_hardware_init();
    

  47.         ZF_DEBUG(LOG_D,"Hardware_Init [ok] \r\n");
    

  48.   ZF_DEBUG(LOG_D,"apm32f411tiny board testing 2024-05-21 \r\n");
    

  49.   ZF_DEBUG(LOG_D,"gapm32f411tiny board zf-framework [ok]\r\n");
    

  50.   ZF_DEBUG(LOG_D, "init time used:%dms\r\n", ZF_SYSTIME_MS());
    

  51.   ZF_DEBUG(LOG_D, "zorb framework run\r\n");
    

  52.         
    

  53.         //测试 app_test 需要打开main.h 中的宏定义
    

  54.         #if USE_APP_BUFFER 
    

  55.         App_Buffer_init();
    

  56.         App_Buffer_process();
    

  57.         #endif
    

  58.         
    

  59.         #if USE_APP_LIST 
    

  60.         App_List_init();
    

  61.         App_List_process();
    

  62.         #endif
    

  63.         
    

  64.         #if USE_APP_FSM 
    

  65.         App_Fsm_init();
    

  66.         App_Fsm_process();
    

  67.         #endif
    

  68.         
    

  69.         #if USE_APP_EVENT
    

  70.         App_Event_init();
    

  71.         App_Event_process();
    

  72.         #endif
    

  73.   
    

  74.         #if USE_APP_TIMER
    

  75.         App_Timer_init();
    

  76.         App_Timer_process();
    

  77.         #endif
    

  78.         
    

  79.         #if USE_APP_TASK 
    

  80.         App_Task_init();
    

  81.         #endif
    

  82.         
    

  83.         while(1)
    

  84.         {
    

  85.                 APM_LEDOn(LED2);
    

  86.                 ZF_DELAY_MS(500);
    

  87.                 ZF_DEBUG(LOG_D, "init time used:%dms \r\n", ZF_SYSTIME_MS());
    

  88.           ZF_DEBUG(LOG_D, "drv_bsp_led2 on [ok] \r\n");
    

  89.     APM_LEDOff(LED2);
    

  90.                 ZF_DELAY_MS(500);
    

  91.                 ZF_DEBUG(LOG_D, "init time used:%dms \r\n", ZF_SYSTIME_MS());
    

  92.           ZF_DEBUG(LOG_D, "drv_bsp_led2 off [ok] \r\n");
    

  93.                 APM_LEDOn(LED3);
    

  94.                 ZF_DELAY_MS(1000);
    

  95.           ZF_DEBUG(LOG_D, "init time used:%dms \r\n", ZF_SYSTIME_MS());
    

  96.                 ZF_DEBUG(LOG_D, "drv_bsp_led3 on [ok] \r\n");
    

  97.     APM_LEDOff(LED3);
    

  98.                 ZF_DELAY_MS(1000);
    

  99.                 ZF_DEBUG(LOG_D, "init time used:%dms \r\n", ZF_SYSTIME_MS());
    

  100.                 ZF_DEBUG(LOG_D, "drv_bsp_led3 off [ok] \r\n");
    

  101.         }
    

  102.         
    

  103. }
    


  104.
main.h
复制
  1. #ifndef __MAIN_H
    

  2. #define __MAIN_H
    


  3. 


  4. 


  5. 

  6. //--------------------------------------------------------------------------------------------------
    

  7. //  C库函数调用头文件    |   0   |   1   |   2   |   3   |   4   |   5   |   6   |   7   |   8   |   9   
    

  8. //--------------------------------------------------------------------------------------------------
    

  9. #include <stdint.h>
    

  10. #include <stdbool.h>
    

  11. #include <string.h>
    

  12. #include <stdarg.h>
    

  13. #include <stdlib.h>  
    

  14. #include <stdio.h>   
    

  15. #include <math.h>
    

  16. //--------------------------------------------------------------------------------------------------
    

  17. //  数据类型重定义   |   0   |   1   |   2   |   3   |   4   |   5   |   6   |   7   |   8   |   9   
    

  18. //--------------------------------------------------------------------------------------------------
    

  19. /**************************************************************************************************
    

  20. typedef unsigned char               uint8_t;
    

  21. typedef unsigned short              uint16_t;
    

  22. typedef unsigned long               uint32_t;
    

  23. typedef unsigned long long int      uint64_t;
    


  24. 

  25. typedef signed char                 int8_t;
    

  26. typedef signed short                int16_t;
    

  27. typedef signed long                 int32_t;
    

  28. typedef long long int               int64_t;
    


  29. 

  30. C语言数据类型
    

  31. 整型（int）、单精度浮点型（float）
    

  32. 双精度浮点型（double）、字符型（char）
    


  33. 

  34. 整型（int）类型又划分了 
    

  35. long int（也可以直接写为long） 、long long int（可以直接写为long long） 、short int（可以直接写为short）
    

  36. 指针类型：void *；
    


  37. 

  38. 空类型：void；
    


  39. 

  40. 构造类型：数组、结构体（strtuct）、共用体类型（union）、枚举类型（enum）；
    


  41. 

  42. 1字节(Byte) = 8位(bit)   1Byte=8bi 
    

  43. ******************************************************************************************************/
    

  44. //--------------------------------------------------------------------------------------------------
    

  45. // APM32库文件   |   0   |   1   |   2   |   3   |   4   |   5   |   6   |   7   |   8   |   9   
    

  46. //--------------------------------------------------------------------------------------------------
    

  47. #include "apm32f4xx.h"
    

  48. #include "apm32f4xx_int.h"
    

  49. #include "apm32f4xx_gpio.h"
    

  50. #include "apm32f4xx_rcm.h"
    

  51. #include "apm32f4xx_usart.h"
    

  52. //--------------------------------------------------------------------------------------------------
    

  53. //  中间件驱动文件   |   0   |   1   |   2   |   3   |   4   |   5   |   6   |   7   |   8   |   9   
    

  54. //--------------------------------------------------------------------------------------------------
    

  55. #include "log_printf.h"
    

  56. //--------------------------------------------------------------------------------------------------
    

  57. //  Drv_Drivers文件   |   0   |   1   |   2   |   3   |   4   |   5   |   6   |   7   |   8   |   9   
    

  58. //--------------------------------------------------------------------------------------------------
    


  59. 

  60. //--------------------------------------------------------------------------------------------------
    

  61. //  BSP_Drivers文件   |   0   |   1   |   2   |   3   |   4   |   5   |   6   |   7   |   8   |   9   
    

  62. //--------------------------------------------------------------------------------------------------
    

  63. #include "bsp_delay.h"
    

  64. #include "bsp_led.h"
    

  65. #include "bsp_usart.h"
    


  66. 


  67. 

  68. //--------------------------------------------------------------------------------------------------
    

  69. //  自定义函数声明   |   0   |   1   |   2   |   3   |   4   |   5   |   6   |   7   |   8   |   9   
    

  70. //--------------------------------------------------------------------------------------------------
    

  71. #include "app_zf_buffer.h"
    

  72. #include "app_zf_list.h"
    

  73. #include "app_zf_fsm.h"
    

  74. #include "app_zf_event.h"
    

  75. #include "app_zf_timer.h"
    

  76. #include "app_zf_task.h"
    


  77. 

  78. #define  USE_APP_BUFFER           0
    

  79. #define  USE_APP_LIST             0
    

  80. #define  USE_APP_FSM               0
    

  81. #define  USE_APP_EVENT             0
    

  82. #define  USE_APP_TIMER             0
    

  83. #define  USE_APP_TASK             0
    


  84. 

  85. #endif
    


  86.




3. 编译下载观察效果
  • 测试时基释放正常输出（ZF_DEBUG，ZF_TIME）
    apm32-zf-14.jpg
  • 测试zf_buffer
    #define  USE_APP_BUFFER           1
    apm32-zf-15.jpg
  • 测试zf_list
    #define  USE_APP_LIST             1
    apm32-zf-16.jpg
  • 测试zf_fsm
    #define  USE_APP_FSM             1
    apm32-zf-17.jpg
  • 测试zf_event
    #define  USE_APP_EVENT             1
    apm32-zf-18.jpg
  • 测试zf_task
    #define  USE_APP_TASK             1
    apm32-zf-19.jpg
  • 测试zf_timer
    #define  USE_APP_TIMER             1
    事件和事件处理器已经设计好了，再把定时器的处理程序添加到系统滴答程序中即可：
    apm32-zf-20-1.jpg
    apm32-zf-20.jpg




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szt1993 发表于 2024-5-23 16:58 | 显示全部楼层
嵌入式框架Zorb Framework有哪些具体的特点？
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