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AT32L021这款芯片的flash和sram其实已经足够跑一个RTOS了，笔者本来计划移植下Nuttx RTOS的，但 移植后测试结果发现Nuttx的flash和sram占用对于资源比较少的MCU系统还是比较高的，即它的功能集/flash or sram占用这个指标对于flash和sram较少的MCU来说很低，这和Nuttx的设计实现有关系，它做了很多抽象又号称实现了posix，所以代码中有很多中间分层部分。对于flash/sram资源比较充足的MCU，Nuttx挺合适的。等有空笔者写一篇RTOS比较文章，此为题外话略过不再提。接下来比较合适的RTOS 选择是ThreadX、FreeRTOS以及RT-Thread Nano，笔者这次选了FreeRTOS，原因无他，官方的Firmware Library已经做好了FreeRTOS适配，在middlewares/freertos/目录下还有现成的FreeRTOS代码，在utilities/at32l021_freertos_demo有现成的demo例程，咱就用它了省点力气嘿嘿。
1. shell选择
当下shell有不少选择，比如Letter shell, microshell（就是面包板os中用的那个shell）, nr_micro_shell等等，笔者觉得它们其实差不太多，你会用其中一个，其它的也会用了。实际使用时挑一个顺眼的即可，笔者这次选中的是nr_mircro_shell。
2. nr_micro_shell的移植
nr_micro_shell的移植很简单的，主要完成一件事：循环获取串口终端的输入字符，然后作为参数传给shell()函数即可。获取输入字符蛮简单的，串口接收中断中读寄存器就能获取输入字符啦。但这里还 是有一些技巧的，因为我们是RTOS环境，为了效率我们不太可能在中断中就调用shell()函数，我们更 期望的是在一个任务中执行shell()函数，这样就涉及到中断中获得的串口输入怎么传递给shell任务，而且还不能丢掉输入字符。本论坛网友的解决方案是自己实现了一个ringbuf，然后通过信号量唤醒shell任务。shell任务醒来后读取ringbuf，不断读取数据后以参数传递给shell()，此过程持续到ringbuf为空，然后再次阻塞在take信号量上。但是笔者认为FreeRTOS的队列在这里非常适合，如果FreeRTOS自带的原语能满足需求那么就一定不再重新发明轮子。
3. 主要逻辑
shell任务很简单，代码片段如下所示：
static void task_shell(void const *argument)
{
unsigned char ch;
while (1) {
if (xQueueReceive(rx_queue, &ch, portMAX_DELAY))
shell(ch);
}
}
接下来看串口的中断处理，代码如下所示：
void USART1_IRQHandler(void)
{
uint8_t rxdata;
BaseType_t xHigherPriorityTaskWoken = pdFALSE;
if(usart_interrupt_flag_get(USART1, USART_RDBF_FLAG) != RESET)
{
/* read one byte from the receive data register */
rxdata = usart_data_receive(USART1);
xQueueSendFromISR(rx_queue, &rxdata, &xHigherPriorityTaskWoken);
if(xHigherPriorityTaskWoken == pdTRUE)
portYIELD_FROM_ISR(xHigherPriorityTaskWoken);
}
}
4. nr_micro_shell命令的添加
关于添加命令这一块，nr_micro_shell自身的文档、本论坛网友文章都有提及，笔者不再赘述了。笔者利用FreeRTOS的一些API实现了一些类linux命令，比如uptime、msleep、free、ps、top等。其中uptime就是xTaskGetTickCount(), msleep()就是利用vTaskDelay()函数，free就是vPortGetHeapStats()然后解析HeapStats_t结构体的一些字段，ps就是利用vTaskList()，top就是利用vTaskGetRunTimeStats()函数。
附上AT32L021上的运行视频给大家欣赏：https://www.bilibili.com/video/BV1X96zY6Ec7/
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