本帖最后由 gddddd 于 2022-3-8 09:09 编辑
一周目：步入RTOS新世界之一步步移植RTTN
依照惯例，首先感谢雅特力公司！感谢21IC电子论坛！联合举办了这么优秀的活动，我有幸参与并获得雅特力公司赠送的AT-START-F425开发板，不甚荣幸！
在单片机领域，裸机前后台的模式和RTOS的实时模式一直以来都不分伯仲，各有各的强项，不过本着开发相对便利的原因，RTOS也越来越多的应用在资源相对更加丰富的MCU中，AT32F425怎么看也算资源丰富的，有usb、有can、有dma、ram不算小，flash也还行，那就动手上个RTOS吧！ RTTN（RT-Thread Nano的简写，完全是因为帖子标题不够写了，才简写的，手动狗头）是RTOS界不可多得的好苗子（主要还是这个好移植），特别是Nano版身轻如燕，和AT32F425是天造地设的一对！那么马上。。。插腚、开机（有人知道这个梗吗？B站的小伙伴可能会知道）
这里利用官方AT32F425固件库中template工程予以移植，注意勾选上 Use MicroLIB 选项。首先是在KEIL上安装好RT-Thread Nano Pack，可以下载离线安装包，这种手动方式安装很方便的，下载地址：https://www.rt-thread.org/download/mdk/RealThread.RT-Thread.3.1.5.pack
接下来将 RT-Thread 添加到工程，点击 Manage Run-Time Environment 图标，在"Software Component"栏找到 RTOS，Variant 栏选择 RT-Thread，然后勾选 kernel，点击 "OK" 就添加 RT-Thread 内核到工程了，顺手把shell也勾选上，基于串口命令行的shell很实用。
下面开始适配 RT-Thread Nano
第一步：
先屏蔽at32f425_int.c中三个函数（HardFault_Handler、PendSV_Handler、SysTick_Handler），因为这三个函数均在RT-Thread Nano中予以定义需要避免重定义。
第二步：
屏蔽board.c中的47行#error "TODO 1: OS Tick Configuration."，因为会使用FinSH 组件进入串口的控制台命令调试模式，所以后续适配中这样的错误提示还有三处（board.c中68行、75行，finsh_port.c中24行），均需屏蔽掉后再按需添加程序代码。
第三步：
在board.c中增加SysTick_Handler函数，内容就一行调用rt_os_tick_callback函数即可。然后在rt_hw_board_init函数中增加系统、时钟初始化的函数，增加 OS Tick 的频率配置，即将main.c中的system_clock_config、at32_board_init、button_exint_init三个函数移过来，注意需引用一下对应的头文件（main.c中搬过来）再填上一句OS Tick的配置SysTick_Config(96000000 / RT_TICK_PER_SECOND)，好了这一小块就基本完工了，注意还修改一下main.c中的延时函数改为RT-Thread Nano的专用函数rt_thread_mdelay（特别注意button_isr中的延时千万千万别用rt_thread_mdelay，也就是中断中不能使用rt_thread_mdelay，因为rt_thread_mdelay会触发任务切换导致直接进入rt_hw_hard_fault_exception，也不能使用本身的delay_ms，因为delay_ms是利用的SysTick实现会破坏OS Tick导致死锁，这个也不难自建一个delay函数空跑跑指令就好。当然这个例程中断里面用延时，我也是一个大写的服字，说好的中断处理要越快越好呢，还能不能愉快的玩耍了:P），引用好#include <rtthread.h>，这样如果不考虑shell的话，其实已经跑起来RT-Thread Nano了，其实移植还是非常简单的有木有。
第四步：
打开rtconfig.h中的115行#define RT_USING_CONSOLE和126行#include "finsh_config.h"，用来启用 FinSH 组件，然后实现三个相关的重要函数内容，即board.c中的uart_init函数（初始化串口），board.c中的rt_hw_console_output函数（从串口输出一个字符串），finsh_port.c中的rt_hw_console_getchar函数（从串口获取一个字符）。
首先来进行uart_init串口初始化，这里我们使用串口1，但一定不要直接用uart_print_init(115200)，这个例程中的uart_print_init函数只有TX没有RX，也就是只能发送不能接收，那就不能愉快的和shell交互了，所以自己写一段串口1的初始化程序，这里也不需要开启串口1的中断，回头在rt_hw_console_getchar
函数轮询就可以，主要是程序更简单明了。
再来实现rt_hw_console_output函数，主要是注意 RT-Thread Nano 系统中已有的打印均以\n结尾，而并非 \r\n，所以在字符输出时，需要在输出 \n 之前输出一个 \r，完成回车与换行，否则系统打印出来的信息将只有换行。
最后是实现rt_hw_console_getchar函数，这个就更简单了，每隔10毫秒轮询一次有没输入的字符，有输入就全部接收过来。
第五步：
到此RTOS系统的移植基本结束了，再添加上两个任务，不让原例程的跑马灯孤零零的运行，搞完之后就完结撒花了（又是一个B站的梗，撒花什么的我最喜欢看了）。。。当然并没有！
RT-Thread Nano移植是完成了，但仅仅移植RTOS系统，不考量一下在RTOS中的工作效率显然是不够的，那么还是祭出MCU跑分大杀器Coremark，看看RTOS下的跑分能有多强，加上系统后的跑分也更有实际意义。网上关于Coremark的移植文章很多，这里我也不再赘述。
捡重要的说两点：
一是RT-Thread Nano的rt_kprintf函数是不支持浮点数的，而Coremark的跑分结果输出是按浮点数来的（关闭浮点也可以但得分相对来说误差大一些），所以需要动一点小手术，如改为ee_printf("Total time (secs): %d\n",(int)time_in_secs(total_time))也就是将double强制转换为int来显示，计算精度还是予以保留，这样最后得分的结果相对精确。
二是将coremark.h的78行记得修改成ee_u8 check_data_types(void)，否则编译会报警告也不符合无错强迫症的风格。最终Coremark的得分有252分，每MHz也有2.625分，这个成绩非常不错，把STM32F103那是拿捏得死死地，属于吊打，按在地上摩擦！VERY GOOD！
最后附上本周目源代码，下次再见！
RT-Thread Nano3.1.5.zip
(362.45 KB)
次回预告：《二周目：DIY超轻量RTOS,自己用就要轻飘飘》
次回的次回预告：《三周目：很便宜的CMSIS-DAP对标BluePill板》
敬请期待！
|
楼主
标题置顶
标题高亮
