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[MM32软件] 基于MM32F3270移植RTX5实时操作系统

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 楼主| xld0932 发表于 2024-11-5 15:49 | 显示全部楼层 |阅读模式
MM32F3270, RTX5, RTOS, 实时操作系统, 移植
#申请原创#   @21小跑堂

1.概述
RTX5是KEIL MDK-Arm集成开发环境自带的一个实时操作系统（RTOS），使用Cortex-M内核的话，RTX实时操作系统可以实现零中断延时；同时RTX实时操作系统还带有完善的中间件，如RL-FlashFS、RL-USB、RL-TCPnet等等，这些中间件可以快速嵌入到项目开发中去，加速产品开发；最重要的一点是，RTX5实时操作系统不需要移植，使用MDK5开发环境可以一键添加，进行简单的配置就可以使用了，下面来具体讲解一下。

2.基础工程
基于MM32开发板，我们先准备一个基础工程，这个基础工程实现几个首先的配置：SysTick的1ms中断作为延时，SWD利用成RTT的打印输出，以及配置一个LED灯，每间隔200ms闪烁一次，实现代码及工程如下所示：
main.c
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  1. #include "main.h"
    

  2. #include "platform.h"
    


  3. 

  4. void InitLED(void)
    

  5. {
    

  6.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    


  7. 

  8.     RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBENR_GPIOC, ENABLE);
    


  9. 

  10.     GPIO_StructInit(&GPIO_InitStruct);
    

  11.     GPIO_InitStruct.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_13;
    

  12.     GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    

  13.     GPIO_InitStruct.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_Out_PP;
    

  14.     GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    


  15. 

  16.     GPIO_WriteBit(GPIOC, GPIO_Pin_13, Bit_SET);
    

  17. }
    


  18. 

  19. int main(void)
    

  20. {
    

  21.     PLATFORM_Init();
    


  22. 

  23.     InitLED();
    


  24. 

  25.     while (1)
    

  26.     {
    

  27.         GPIO_WriteBit(GPIOC, GPIO_Pin_13, (GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_13) == Bit_RESET) ? Bit_SET : Bit_RESET);
    


  28. 

  29.         SysTick_DelayMS(200);
    

  30.     }
    

  31. }


platform.c & platform.h
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  1. #include "platform.h"
    

  2. #include "SEGGER_RTT.h"
    


  3. 

  4. volatile uint32_t SysTick_DelayTick = 0;
    


  5. 

  6. void PLATFORM_InitSysTick(void)
    

  7. {
    

  8.     RCC_ClocksTypeDef  RCC_Clocks;
    

  9.     RCC_GetClocksFreq(&RCC_Clocks);
    


  10. 

  11.     if (SysTick_Config(RCC_Clocks.HCLK_Frequency / 1000))
    

  12.     {
    

  13.         while (1)
    

  14.         {
    

  15.         }
    

  16.     }
    


  17. 

  18.     NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0x0);
    

  19. }
    


  20. 

  21. void SysTick_DelayMS(uint32_t Tick)
    

  22. {
    

  23.     SysTick_DelayTick = Tick;
    


  24. 

  25.     while (SysTick_DelayTick)
    

  26.     {
    

  27.     }
    

  28. }
    


  29. 

  30. void PLATFORM_InitConsole(void)
    

  31. {
    

  32.     SEGGER_RTT_ConfigUpBuffer(0, "RTTUP", NULL, 0, SEGGER_RTT_MODE_NO_BLOCK_SKIP);
    

  33. }
    


  34. 

  35. int fputc(int ch, FILE *f)
    

  36. {
    

  37.     SEGGER_RTT_PutCharSkip(0, (char)ch);
    


  38. 

  39.     return (ch);
    

  40. }
    


  41. 

  42. void PLATFORM_PrintInfo(void)
    

  43. {
    

  44.     RCC_ClocksTypeDef RCC_Clocks;
    


  45. 

  46.     printf("\r\n");
    

  47.     printf("\r\nMCU : MM32F3273G6P");
    

  48.     printf("\r\n");
    


  49. 

  50.     switch (RCC->CFGR & RCC_CFGR_SWS)
    

  51.     {
    

  52.         case 0x00:
    

  53.             printf("\r\nHSI used as system clock source");
    

  54.             break;
    


  55. 

  56.         case 0x04:
    

  57.             printf("\r\nHSE used as system clock source");
    

  58.             break;
    


  59. 

  60.         case 0x08:
    

  61.             if (RCC->PLLCFGR & RCC_PLLCFGR_PLLSRC)
    

  62.             {
    

  63.                 printf("\r\nPLL (clocked by HSE) used as system clock source");
    

  64.             }
    

  65.             else
    

  66.             {
    

  67.                 printf("\r\nPLL (clocked by HSI) used as system clock source");
    

  68.             }
    


  69. 

  70.             break;
    


  71. 

  72.         case 0x0C:
    

  73.             printf("\r\nLSI used as system clock source");
    

  74.             break;
    


  75. 

  76.         default:
    

  77.             break;
    

  78.     }
    


  79. 

  80.     RCC_GetClocksFreq(&RCC_Clocks);
    


  81. 

  82.     printf("\r\n");
    

  83.     printf("\r\nSYSCLK Frequency : %7.3f MHz", (double)RCC_Clocks.SYSCLK_Frequency / (double)1000000.0);
    

  84.     printf("\r\nHCLK   Frequency : %7.3f MHz", (double)RCC_Clocks.HCLK_Frequency   / (double)1000000.0);
    

  85.     printf("\r\nPCLK1  Frequency : %7.3f MHz", (double)RCC_Clocks.PCLK1_Frequency  / (double)1000000.0);
    

  86.     printf("\r\nPCLK2  Frequency : %7.3f MHz", (double)RCC_Clocks.PCLK2_Frequency  / (double)1000000.0);
    

  87.     printf("\r\n");
    

  88. }
    


  89. 

  90. void PLATFORM_Init(void)
    

  91. {
    

  92.     PLATFORM_InitSysTick();
    


  93. 

  94.     PLATFORM_InitConsole();
    


  95. 

  96.     PLATFORM_PrintInfo();
    

  97. }
    


  98. 

  99. #ifndef __PLATFORM_H
    

  100. #define __PLATFORM_H
    


  101. 

  102. #ifdef __cplusplus
    

  103. extern "C" {
    

  104. #endif
    


  105. 

  106. #include <stdio.h>
    

  107. #include "hal_conf.h"
    


  108. 

  109. void PLATFORM_Init(void);
    

  110. void SysTick_DelayMS(uint32_t Tick);
    


  111. 

  112. #ifdef __cplusplus
    

  113. }
    

  114. #endif
    


  115. 

  116. #endif
mm32f3270_it.c
复制
  1. #include "mm32f3270_it.h"
    


  2. 

  3. extern volatile uint32_t SysTick_DelayTick;
    


  4. 

  5. void NMI_Handler(void)
    

  6. {
    

  7.     while (1)
    

  8.     {
    

  9.     }
    

  10. }
    


  11. 

  12. void HardFault_Handler(void)
    

  13. {
    

  14.     while (1)
    

  15.     {
    

  16.     }
    

  17. }
    


  18. 

  19. void MemManage_Handler(void)
    

  20. {
    

  21.     while (1)
    

  22.     {
    

  23.     }
    

  24. }
    


  25. 

  26. void BusFault_Handler(void)
    

  27. {
    

  28.     while (1)
    

  29.     {
    

  30.     }
    

  31. }
    


  32. 

  33. void UsageFault_Handler(void)
    

  34. {
    

  35.     while (1)
    

  36.     {
    

  37.     }
    

  38. }
    


  39. 

  40. void SVCall_Handler(void)
    

  41. {
    

  42. }
    


  43. 

  44. void DebugMon_Handler(void)
    

  45. {
    

  46. }
    


  47. 

  48. void PendSV_Handler(void)
    

  49. {
    

  50. }
    


  51. 

  52. void SysTick_Handler(void)
    

  53. {
    

  54.     if (SysTick_DelayTick)
    

  55.     {
    

  56.         SysTick_DelayTick--;
    

  57.     }
    

  58. }
    


  59.


基础工程附件： MM32F3270_BASE.zip (6.82 MB, 下载次数: 7)

3.移植RTX5实时操作系统
3.1.在基础工程的工具栏点击Manage Run-Time Environment图标
1.png

3.2.在弹出的Manage Run-Time Environment窗口中，勾选CMSIS->RTOS2(API)->Keil RTX5，Variant列选择Souce（源码形式）
2.png

3.3.点击Manage Run-Time Environment窗口中左下角的Resolve按钮，通过这个按钮解决所有的依赖关系警告，最后点击OK
3.png

3.4.我们看到当前工程中之前已经添加了STARTUP中的system_mm32f327x.c和startup_mm32f327x_keil.s这两个文件，在刚刚又自动添加了Device以及这两个文件，这时就重复了，所以我们右击Device，点击Options for Component Class 'Device'，在弹出的窗口中，将Include in Target build这个选项勾选去掉
4.png
5.png
6.png

3.5.在CMSIS组中，打开RTX_Config.h文件，使用Configuration Wizard模式进行配置，如下所示
7.png

3.6.在mm32f3270_it.c和mm32f3270_it.h中注释掉与SVCall_Handler、PendSV_Handler、以及SysTick_Handler相关的部分，如下所示：
复制
  1. #include "mm32f3270_it.h"
    


  2. 

  3. //extern volatile uint32_t SysTick_DelayTick;
    


  4. 

  5. void NMI_Handler(void)
    

  6. {
    

  7.     while (1)
    

  8.     {
    

  9.     }
    

  10. }
    


  11. 

  12. void HardFault_Handler(void)
    

  13. {
    

  14.     while (1)
    

  15.     {
    

  16.     }
    

  17. }
    


  18. 

  19. void MemManage_Handler(void)
    

  20. {
    

  21.     while (1)
    

  22.     {
    

  23.     }
    

  24. }
    


  25. 

  26. void BusFault_Handler(void)
    

  27. {
    

  28.     while (1)
    

  29.     {
    

  30.     }
    

  31. }
    


  32. 

  33. void UsageFault_Handler(void)
    

  34. {
    

  35.     while (1)
    

  36.     {
    

  37.     }
    

  38. }
    


  39. 

  40. //void SVCall_Handler(void)
    

  41. //{
    

  42. //}
    


  43. 

  44. void DebugMon_Handler(void)
    

  45. {
    

  46. }
    


  47. 

  48. //void PendSV_Handler(void)
    

  49. //{
    

  50. //}
    


  51. 

  52. //void SysTick_Handler(void)
    

  53. //{
    

  54. //    if (SysTick_DelayTick)
    

  55. //    {
    

  56. //        SysTick_DelayTick--;
    

  57. //    }
    

  58. //}
    


  59. 

  60. #ifndef __MM32F3270_IT_H
    

  61. #define __MM32F3270_IT_H
    


  62. 

  63. #ifdef __cplusplus
    

  64. extern "C" {
    

  65. #endif
    


  66. 

  67. #include "hal_conf.h"
    


  68. 

  69. void NMI_Handler(void);
    

  70. void HardFault_Handler(void);
    

  71. void MemManage_Handler(void);
    

  72. void BusFault_Handler(void);
    

  73. void UsageFault_Handler(void);
    

  74. //void SVCall_Handler(void);
    

  75. void DebugMon_Handler(void);
    

  76. //void PendSV_Handler(void);
    

  77. //void SysTick_Handler(void);
    


  78. 

  79. #ifdef __cplusplus
    

  80. }
    

  81. #endif
    


  82. 

  83. #endif


3.7.在platform.c和platform.h中注释掉与SysTick相关的部分，如下所示：
复制
  1. #include "platform.h"
    

  2. #include "SEGGER_RTT.h"
    


  3. 

  4. //volatile uint32_t SysTick_DelayTick = 0;
    


  5. 

  6. //void PLATFORM_InitSysTick(void)
    

  7. //{
    

  8. //    RCC_ClocksTypeDef  RCC_Clocks;
    

  9. //    RCC_GetClocksFreq(&RCC_Clocks);
    


  10. 

  11. //    if (SysTick_Config(RCC_Clocks.HCLK_Frequency / 1000))
    

  12. //    {
    

  13. //        while (1)
    

  14. //        {
    

  15. //        }
    

  16. //    }
    


  17. 

  18. //    NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0x0);
    

  19. //}
    


  20. 

  21. //void SysTick_DelayMS(uint32_t Tick)
    

  22. //{
    

  23. //    SysTick_DelayTick = Tick;
    


  24. 

  25. //    while (SysTick_DelayTick)
    

  26. //    {
    

  27. //    }
    

  28. //}
    


  29. 

  30. void PLATFORM_InitConsole(void)
    

  31. {
    

  32.     SEGGER_RTT_ConfigUpBuffer(0, "RTTUP", NULL, 0, SEGGER_RTT_MODE_NO_BLOCK_SKIP);
    

  33. }
    


  34. 

  35. int fputc(int ch, FILE *f)
    

  36. {
    

  37.     SEGGER_RTT_PutCharSkip(0, (char)ch);
    


  38. 

  39.     return (ch);
    

  40. }
    


  41. 

  42. void PLATFORM_PrintInfo(void)
    

  43. {
    

  44.     RCC_ClocksTypeDef RCC_Clocks;
    


  45. 

  46.     printf("\r\n");
    

  47.     printf("\r\nMCU : MM32F3273G6P");
    

  48.     printf("\r\n");
    


  49. 

  50.     switch (RCC->CFGR & RCC_CFGR_SWS)
    

  51.     {
    

  52.         case 0x00:
    

  53.             printf("\r\nHSI used as system clock source");
    

  54.             break;
    


  55. 

  56.         case 0x04:
    

  57.             printf("\r\nHSE used as system clock source");
    

  58.             break;
    


  59. 

  60.         case 0x08:
    

  61.             if (RCC->PLLCFGR & RCC_PLLCFGR_PLLSRC)
    

  62.             {
    

  63.                 printf("\r\nPLL (clocked by HSE) used as system clock source");
    

  64.             }
    

  65.             else
    

  66.             {
    

  67.                 printf("\r\nPLL (clocked by HSI) used as system clock source");
    

  68.             }
    


  69. 

  70.             break;
    


  71. 

  72.         case 0x0C:
    

  73.             printf("\r\nLSI used as system clock source");
    

  74.             break;
    


  75. 

  76.         default:
    

  77.             break;
    

  78.     }
    


  79. 

  80.     RCC_GetClocksFreq(&RCC_Clocks);
    


  81. 

  82.     printf("\r\n");
    

  83.     printf("\r\nSYSCLK Frequency : %7.3f MHz", (double)RCC_Clocks.SYSCLK_Frequency / (double)1000000.0);
    

  84.     printf("\r\nHCLK   Frequency : %7.3f MHz", (double)RCC_Clocks.HCLK_Frequency   / (double)1000000.0);
    

  85.     printf("\r\nPCLK1  Frequency : %7.3f MHz", (double)RCC_Clocks.PCLK1_Frequency  / (double)1000000.0);
    

  86.     printf("\r\nPCLK2  Frequency : %7.3f MHz", (double)RCC_Clocks.PCLK2_Frequency  / (double)1000000.0);
    

  87.     printf("\r\n");
    

  88. }
    


  89. 

  90. void PLATFORM_Init(void)
    

  91. {
    

  92. //    PLATFORM_InitSysTick();
    


  93. 

  94.     PLATFORM_InitConsole();
    


  95. 

  96.     PLATFORM_PrintInfo();
    

  97. }
    


  98. 

  99. #ifndef __PLATFORM_H
    

  100. #define __PLATFORM_H
    


  101. 

  102. #ifdef __cplusplus
    

  103. extern "C" {
    

  104. #endif
    


  105. 

  106. #include <stdio.h>
    

  107. #include "hal_conf.h"
    


  108. 

  109. void PLATFORM_Init(void);
    

  110. //void SysTick_DelayMS(uint32_t Tick);
    


  111. 

  112. #ifdef __cplusplus
    

  113. }
    

  114. #endif
    


  115. 

  116. #endif


3.8.修改main.c文件，添加RTX5部分功能，实现LED每间隔200ms闪烁一下，如下所示：
复制
  1. #include "main.h"
    

  2. #include "platform.h"
    

  3. #include "cmsis_os2.h"
    


  4. 

  5. void InitLED(void)
    

  6. {
    

  7.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    


  8. 

  9.     RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBENR_GPIOC, ENABLE);
    


  10. 

  11.     GPIO_StructInit(&GPIO_InitStruct);
    

  12.     GPIO_InitStruct.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_13;
    

  13.     GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    

  14.     GPIO_InitStruct.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_Out_PP;
    

  15.     GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    


  16. 

  17.     GPIO_WriteBit(GPIOC, GPIO_Pin_13, Bit_SET);
    

  18. }
    


  19. 

  20. const osThreadAttr_t osThreadAttr_Start =
    

  21. {
    

  22.     .name       = "Start",
    

  23.     .attr_bits  = osThreadDetached,
    

  24.     .priority   = osPriorityHigh4,
    

  25.     .stack_size = 2048,
    

  26. };
    


  27. 

  28. osThreadId_t osThreadId_Start = NULL;
    


  29. 

  30. const osThreadAttr_t osThreadAttr_LED =
    

  31. {
    

  32.     .name       = "LED",
    

  33.     .attr_bits  = osThreadDetached,
    

  34.     .priority   = osPriorityHigh2,
    

  35.     .stack_size = 512,
    

  36. };
    


  37. 

  38. osThreadId_t osThreadId_LED = NULL;
    


  39. 

  40. void osThreadFunc_LED(void *argument)
    

  41. {
    

  42.     InitLED();
    


  43. 

  44.     while (1)
    

  45.     {
    

  46.         GPIO_WriteBit(GPIOC, GPIO_Pin_13, (GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_13) == Bit_RESET) ? Bit_SET : Bit_RESET);
    


  47. 

  48.         osDelay(200);
    

  49.     }
    

  50. }
    


  51. 

  52. void osThreadFunc_Start(void *argument)
    

  53. {
    

  54.     osThreadId_LED = osThreadNew(osThreadFunc_LED, NULL, &osThreadAttr_LED);
    


  55. 

  56.     while (1)
    

  57.     {
    

  58.         osDelay(1);
    

  59.     }
    

  60. }
    


  61. 

  62. int main(void)
    

  63. {
    

  64.     PLATFORM_Init();
    


  65. 

  66.     osKernelInitialize();
    


  67. 

  68.     osThreadId_Start = osThreadNew(osThreadFunc_Start, NULL, &osThreadAttr_Start);
    


  69. 

  70.     osKernelStart();
    


  71. 

  72.     while (1)
    

  73.     {
    

  74.     }
    

  75. }


3.9.到此基于MM32F3270系列MCU的RTX5实时操作系统移植就完成了，接下来，我们来编译、下载、运行，查看是否正常……

4.调试过程

4.1.编译时，我们发现了2个Error，提示如下：
8.png

解决办法：在RTE_Componets.h文件中添加SystemCoreClock外部变量的调用声明，如下所示，再进行编译就没有报错了。
9.png

4.2.下载 & 调试
将编译无误的程序下载到MM32F3270芯片中去运行，结果发现LED灯并没有如预期的在闪烁……我们进行在线Debug，在全速运行后，进行暂停，这时发现程序一直停在了SVCall_Handler中断处理中；但是这个中断应该是被RTX5实时系统自行实现并调用的中断，怎么会出现空跑的情况呢？
10.png

解决办法：我们退出调试状态，在CMSIS分组中，查看irq_armv7m.S这个文件，发现RTX5的SVC中断名为SVC_Handler，与startup_mm32f327x_keil.s文件中定义的SVCall_Handler并不一致，所以我先同步一个中断函数的命名，将startup_mm32f327x_keil.s文件中的SVCall_Handler出现的地方都修改为SVC_Handler
11.png

4.3.对修改后的工程进行重新编译，并下载到芯片中运行，这个时候板载的LED每间隔200ms就会切换一次显示状态了，到此基于MM32F3270移植的RTX5实时操作系统就完成了，工程附件如下

RTX5工程文件： MM32F3270_RTX5.zip (7.42 MB, 下载次数: 10)
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21小跑堂 打赏了 70.00 元 2024-11-08
理由：恭喜通过原创审核！期待您更多的原创作品~

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21小跑堂
MDK5一键添加RTX5实时操作系统，并逐步演示如何在MM32F3270上实现运行，保姆级教学，一学就会。  发表于 2024-11-8 16:04

相关帖子
suncat0504 发表于 2024-11-7 18:00 | 显示全部楼层
RTX实时操作系统可以实现零中断延时，移植方便。
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xionghaoyun 发表于 2024-11-11 10:09 | 显示全部楼层
不明觉厉
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