NUC970(ARM9) UCOSIII移植

只看该作者 · 2021-6-6 10:32

ARM9 与 A7移植差不多，都比STM32简单，区别在于ARM9开关中断不一样，一些新指令不支持，并且NUC970没有VFP，无法使用硬件浮点运算，因此无需保存S0-S31这些寄存器，堆栈消耗也会少一些。

//在.S文件中使用UCOS提供的中断管理

startus.s

;/***************************************************************************
; *                                                                      *
; * Copyright (c) 2020 NUC970裸机启动文件.          *
; *                                                                      *
; ***************************************************************************/
;
VFPEnable                         EQU       (0x40000000) ;VFP使能设置

;为用户堆预留空间
Heap_Size    EQU    (512*1024) ;堆大小
AREA HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3
__heap_base
Heap_Mem         SPACE Heap_Size
__heap_limit

;用户模式堆栈大小位所有堆栈预留空间
USR_Stack_Size EQU 1024 ;用户模式堆栈大小
OTH_Stack_Size EQU 256 ;其他模式堆栈大小
AREA STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3 ;堆栈设置为8字节对齐
UND_Stack_Mem    SPACE OTH_Stack_Size
Abort_Stack_Mem    SPACE OTH_Stack_Size
FIQ_Stack_Mem    SPACE OTH_Stack_Size
IRQ_Stack_Mem    SPACE OTH_Stack_Size
SVC_Stack_Mem    SPACE OTH_Stack_Size
USR_Stack_Mem    SPACE USR_Stack_Size
__initial_sp

PRESERVE8
AREA NUC_INIT, CODE, READONLY

;--------------------------------------------
; Mode bits and interrupt flag (I&F) defines
;--------------------------------------------
USR_MODE EQU    0x10
FIQ_MODE EQU    0x11
IRQ_MODE EQU    0x12
SVC_MODE EQU    0x13
ABT_MODE EQU    0x17
UDF_MODE EQU    0x1B
SYS_MODE EQU    0x1F

I_BIT    EQU    0x80
F_BIT    EQU    0x40

ENTRY
EXPORT  Reset_Go
IMPORT  OS_CPU_ARM_ExceptUndefInstrHndlr
      IMPORT  OS_CPU_ARM_ExceptSwiHndlr
      IMPORT  OS_CPU_ARM_ExceptPrefetchAbortHndlr
      IMPORT  OS_CPU_ARM_ExceptDataAbortHndlr
      IMPORT  OS_CPU_ARM_ExceptIrqHndlr
      IMPORT  OS_CPU_ARM_ExceptFiqHndlr

      EXPORT  Vector_Table
Vector_Table
      B    Reset_Go ; Modified to be relative jumb for external boot
      LDR    PC, Undefined_Addr
      LDR    PC, SWI_Addr
      LDR    PC, Prefetch_Addr
      LDR    PC, Abort_Addr
      DCD    0x0
      LDR    PC, IRQ_Addr
      LDR    PC, FIQ_Addr

Reset_Addr    DCD    Reset_Go
Undefined_Addr  DCD    OS_CPU_ARM_ExceptUndefInstrHndlr;          ;未定义指令异常
SWI_Addr       DCD    OS_CPU_ARM_ExceptSwiHndlr                   ;软件中断，管理模式
Prefetch_Addr DCD    OS_CPU_ARM_ExceptPrefetchAbortHndlr       ;中止预取模式
Abort_Addr    DCD    OS_CPU_ARM_ExceptDataAbortHndlr             ;中止数据模式
            DCD    0
IRQ_Addr       DCD    OS_CPU_ARM_ExceptIrqHndlr                   ;中断模式
FIQ_Addr       DCD    OS_CPU_ARM_ExceptFiqHndlr                   ;快速中断模式

      ; ************************
      ; Exception Handlers
      ; ************************

Reset_Go

;关闭中断
MRS R0, CPSR    ;读取CPSR的值
ORR R0, R0, #0x80 ;将IRQ中断禁止位I置1,即屏蔽IRQ中断
MSR CPSR_c, R0 ;设置CPSR的值

;--------------------------------
; Initial Stack Pointer register
;--------------------------------
;INIT_STACK
MSR CPSR_c, #UDF_MODE :OR: I_BIT :OR: F_BIT
LDR SP, =(UND_Stack_Mem+OTH_Stack_Size)

MSR CPSR_c, #ABT_MODE :OR: I_BIT :OR: F_BIT
LDR SP, =(Abort_Stack_Mem+OTH_Stack_Size)

MSR CPSR_c, #IRQ_MODE :OR: I_BIT :OR: F_BIT
LDR SP, =(IRQ_Stack_Mem+OTH_Stack_Size)

MSR CPSR_c, #FIQ_MODE :OR: I_BIT :OR: F_BIT
LDR SP, =(FIQ_Stack_Mem+OTH_Stack_Size)

MSR CPSR_c, #SVC_MODE :OR: I_BIT :OR: F_BIT
LDR SP, =(SVC_Stack_Mem+OTH_Stack_Size)

MSR CPSR_c, #SYS_MODE :OR: I_BIT :OR: F_BIT
LDR SP, =(USR_Stack_Mem+USR_Stack_Size)

; Reset SCTLR Settings
MRC    p15, 0, R0, c1, c0, 0    ; Read CP15 System Control register
; BIC    R0,  R0, #(0x1 << 12)    ; Clear I bit 12 to disable I Cache 当数据cache与指令cache是分开的，此处关闭指令cache
ORR    R0,  R0, #(0x1 << 12)    ; 开启指令cache
BIC    R0,  R0, #(0x1 << 13)    ; Clear V bit 13 选择低端异常中断向量 0x0~0x1c
; BIC    R0,  R0, #(0x1 <<  2)    ; Clear C bit  2 to disable D Cache 关闭数据cache
ORR    R0,  R0, #(0x1 <<  2)    ; 开启数据cache
; BIC    R0,  R0, #0x2          ; Clear A bit  1 to disable strict alignment 关闭地址对齐检查
; BIC    R0,  R0, #(0x1 << 11)    ; Clear Z bit 11 to disable branch prediction 关闭跳转分支预测
ORR    R0,  R0, #(0x1 << 11)    ; 开启跳转分支预测
BIC    R0,  R0, #0x1          ; Clear M bit  0 to disable MMU 关闭MMU
MCR    p15, 0, R0, c1, c0, 0    ; Write value back to CP15 System Control register

;初始化中断向量表位置
;LDR R0, =Vector_Table;
;MCR    p15, 0, R0, c12, c0, 0;//设置VBAR

;开启系统总中断=>在进入系统前请不要开启中断
; MRS R0, CPSR    ;读取CPSR的值
; BIC R0, R0, #0x80 ;将IRQ中断禁止位I清零,即允许IRQ中断
; MSR CPSR_c, R0 ;设置CPSR的值

IMPORT  __main
;-----------------------------
; enter the C code
;-----------------------------
B __main

AbortHndlr
MSR CPSR_c, #SVC_MODE :OR: I_BIT :OR: F_BIT
   B    Reset_Go

;用户堆初始化，如果不初始化为出现异常
EXPORT  __user_initial_stackheap
__user_initial_stackheap

   LDR    R0, =  Heap_Mem ;r0 中的堆基址
   LDR    R1, = (USR_Stack_Mem + USR_Stack_Size) ;r1 中的堆栈基址，即堆栈区中的最高地址
   LDR    R2, = (Heap_Mem +  Heap_Size) ;r2 中的堆限制
   LDR    R3, = UND_Stack_Mem ;r3 中的堆栈限制，即堆栈区中的最低地址。
   BX    LR

   ALIGN

END

只看该作者 · 2021-6-6 10:32

然后实现一个用户中断管理接口

/*************************************************************************************************************************
* 函数 : void OS_CPU_ExceptHndlr(u32 os_cpu_except)
* 功能 : 系统中断处理（有操作系统接口）
* 参数 : os_cpu_except：中断类型
* 返回 : 无
* 依赖 : 操作系统获取到中断后调用此接口，并将中断类型写入到寄存器R0，如果是快速中断或中断，需要自己读取IAR值获取中断编号，
                  执行结束后告知GIC中断处理完毕
* 作者 : cp1300@139.com
* 时间 : 2020-08-21
* 最后修改时间 : 2020-08-21
* 说明 : 中断类型在os_cpu_a.asm os_cpu.h 中进行了定义,会直接在os_cpu_a.s中调用
                     OS_CPU_ARM_EXCEPT_RESET          EQU  0x00
                     OS_CPU_ARM_EXCEPT_UNDEF_INSTR    EQU  0x01
                     OS_CPU_ARM_EXCEPT_SWI          EQU  0x02
                     OS_CPU_ARM_EXCEPT_PREFETCH_ABORT  EQU  0x03
                     OS_CPU_ARM_EXCEPT_DATA_ABORT    EQU  0x04
                     OS_CPU_ARM_EXCEPT_ADDR_ABORT    EQU  0x05
                     OS_CPU_ARM_EXCEPT_IRQ          EQU  0x06
                     OS_CPU_ARM_EXCEPT_FIQ          EQU  0x07
*************************************************************************************************************************/
void OS_CPU_ExceptHndlr(u32 os_cpu_except)
{
switch(os_cpu_except)
{
      case OS_CPU_ARM_EXCEPT_RESET: //复位
      {

      }break;
      case OS_CPU_ARM_EXCEPT_UNDEF_INSTR: //未知
      {

      }break;
      case OS_CPU_ARM_EXCEPT_SWI: //软件切换
      {

      }break;
      case OS_CPU_ARM_EXCEPT_PREFETCH_ABORT://指令中止
      {

      }break;
      case OS_CPU_ARM_EXCEPT_DATA_ABORT: //数据中止
      {

      }break;
      case OS_CPU_ARM_EXCEPT_ADDR_ABORT: //地址错误
      {

      }break;
      case OS_CPU_ARM_EXCEPT_IRQ:          //普通中断
      case OS_CPU_ARM_EXCEPT_FIQ:          //快速中断
      {
         u32 mISNR;
u32 intNum;

mISNR = AIC->IPER; //需要先读取IPER，否则ISNR可能没更新，IPER的值>>2位是等于ISNR的，必须先读取IPRE
mISNR >>= 2;
//mISNR = AIC->ISNR; //这个寄存器只能读取一次，下次读取会被清零的,ISNR有时候没有及时更新
intNum = mISNR & 0X3F;
if ((intNum == 0) || (intNum>=NUMBER_OF_INT_VECTORS))
{
AIC->EOSCR = 1; //写入任何值，告诉AIC中断执行完毕了
return;
}
//执行中断服务程序
((void (*)(void)) sg_IRQHandlerTable[intNum])();    //执行中断服务程序
AIC->EOSCR = 1; //写入任何值，告诉AIC中断执行完毕了
      }break;
      default:break;
}
}

只看该作者 · 2021-6-6 10:33

//初始化OS滴答时钟，1ms,并在中断中调用 OSTimeTick(); 即可

/*************************************************************************************************************************
* 函数 : void OS_Tack_Time2_IRQHandler(void)
* 功能 : 定时器2中断服务程序，用于OS滴答时钟
* 参数 : 无
* 返回 : 无
* 依赖 : 底层与OS
* 作者 : cp1300@139.com
* 时间 : 2020-08-21
* 最后修改时间 : 2020-08-21
* 说明 : 中断服务程序是由ucos中断服务程序先进行了处理，此处只需要调用OSTimeTick()并清除中断源即可
*************************************************************************************************************************/
void __inline OS_Tack_Time_IRQHandler(void)
{
OSTimeTick(); //Call uC/OS-II's OSTimeTick()
}

/*************************************************************************************************************************
* 函数 : void SYS_OS_TickInit(void)
* 功能 : 系统OS滴答时钟初始化(使用的TIM2)
* 参数 : 无
* 返回 : 无
* 依赖 : 底层与OS
* 作者 : cp1300@139.com
* 时间 : 2020-08-21
* 最后修改时间 : 2020-08-21
* 说明 : 使用定时器2作为时钟源，1ms触发一次中断，用于ucosiii时钟源
*************************************************************************************************************************/
void SYS_OS_TickInit(void)
{
TIMER_CONFIG mTimConfig;

//定时器测试
mTimConfig.ComparedValue = 1000; //比较值
mTimConfig.mode = TIMER_MODE_PERIODIC; //工作模式-周期
mTimConfig.pIntCallBack = OS_Tack_Time_IRQHandler; //中断回调函数
mTimConfig.isStart = TRUE; //是否开始计数
mTimConfig.ClockPre = 12-1; //时钟预分配，分频值=设置值+1，比如设置为1，则为2分频
mTimConfig.isEnableInt = TRUE; //是否使能定时器中断
mTimConfig.IntPro = SYS_INT_OS_TICK_PRO; //中断优先级
TIMERx_Config(SYS_OS_TICK_TIME_CH, &mTimConfig); //定时器配置
}

只看该作者 · 2021-6-6 10:34

//OS初始化以及任务建立

//任务堆栈大小定义
#define SYSTEM_STK_SIZE      (256) //系统主进程
#define LED_STK_SIZE (128) //LED

//任务堆栈声明-建议OS堆栈使用8字节对齐，否则使用64位数打印时会出现各种问题
__align(8) static CPU_STK TASK_SYSTEM_STK[SYSTEM_STK_SIZE];             //系统主线程
__align(8) static CPU_STK TASK_LED_STK[LED_STK_SIZE]; //LED线程

//任务控制块
OS_TCB SYSTEM_Task_TCB;
OS_TCB LED_Task_TCB;

//任务列表
void TaskSystem(void *pdata); //任务:系统主线程
void TaskLED(void *pdata); //任务:LED线程

//OS初始化，它是第一个运行的函数,初始化各种的全局变量，例如中断嵌套计数器、优先级、存储器
OSInit(&err);
//创建任务1
OSTaskCreate( (OS_TCB *)&SYSTEM_Task_TCB,                               //任务控制块
                  (CPU_CHAR *)"Task1",                                     //任务的名字
                  (OS_TASK_PTR)TaskSystem,                                  //任务函数
                  (void *)0,                                                 //传递参数
                  (OS_PRIO)3,                                              //任务的优先级
                  (CPU_STK *)TASK_SYSTEM_STK,                               //任务堆栈基地址
                  (CPU_STK_SIZE)SYSTEM_STK_SIZE/10,                         //任务堆栈深度限位，用到这个位置，任务不能再继续使用
                  (CPU_STK_SIZE)SYSTEM_STK_SIZE,                            //任务堆栈大小
                  (OS_MSG_QTY)0,                                           //禁止任务消息队列
                  (OS_TICK)0,                                              //默认时间片长度
                  (void  *)0,                                              //不需要补充用户存储区
                  (OS_OPT)OS_OPT_TASK_NONE,                                  //没有任何选项
                  &err                                                       //返回的错误码
            );

SYS_OS_TickInit();
SYS_EnableIrq();                      //CPU总中断开启
//启动OS，进行任务调度
OSStart(&err);

//任务1:系统任务
void TaskSystem(void *pdata)
{
OS_ERR err;

OS_BoardInit();

//创建任务2
OSTaskCreate( (OS_TCB *)&LED_Task_TCB,                                 //任务控制块
                  (CPU_CHAR *)"Task2",                                     //任务的名字
                  (OS_TASK_PTR)TaskLED,                                     //任务函数
                  (void *)0,                                                 //传递参数
                  (OS_PRIO)5,                                              //任务的优先级
                  (CPU_STK *)TASK_LED_STK,                                  //任务堆栈基地址
                  (CPU_STK_SIZE)TASK_LED_STK/10,                            //任务堆栈深度限位，用到这个位置，任务不能再继续使用
                  (CPU_STK_SIZE)TASK_LED_STK,                               //任务堆栈大小
                  (OS_MSG_QTY)0,                                           //禁止任务消息队列
                  (OS_TICK)0,                                              //默认时间片长度
                  (void  *)0,                                              //不需要补充用户存储区
                  (OS_OPT)OS_OPT_TASK_NONE,                                  //没有任何选项
                  &err                                                       //返回的错误码
            );

while(1)
{
LED2_FLASH();
      Sleep(500);
}
}