VSF MCU的基本架构移植技巧浅析

杨桂花 2018-10-08 2898

控制/MCU

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描述

　　VSF的MCU移植包括2部分，1是基本构架，2是外设驱动移植。这里先讲一下基本构架的移植。

　　VSF的基本构架的移植，包括arch移植、编译器的移植。

　　1. 编译器移植

　　位于vsf/compiler目录下，可以参考IAR的compiler.h，需要实现如下宏/函数：

　　1） packed相关的宏

　　#define PACKED_HEAD __packed

　　#define PACKED_MID

　　#define PACKED_TAIL

　　复制代码用例：

　　PACKED_HEAD struct PACKED_MID vsfip_protoport_t

　　{

　　uint16_t src;

　　uint16_t dst;

　　}; PACKED_TAIL

　　复制代码2） ROOTFUNC

　　#define ROOTFUNC __root

　　复制代码用例：

　　ROOTFUNC void UART0_IRQHandler（void）

　　{

　　uart_handler（0）;

　　}

　　复制代码3） weak相关宏

　　#define WEAKFUNC_HEAD __weak

　　#define WEAKFUNC_TAIL

　　复制代码用例：

　　WEAKFUNC_HEAD void HardFault_Handler（void） WEAKFUNC_TAIL

　　{

　　while （1）;

　　}

　　复制代码4）中断控制相关

　　#define vsf_gint_t __istate_t

　　#define vsf_set_gint（gint） __set_interrupt_state（gint）

　　#define vsf_get_gint（） __get_interrupt_state（）

　　#define vsf_enter_critical（） __disable_interrupt（）

　　#define vsf_leave_critical（） __enable_interrupt（）

　　复制代码5） heap相关unsigned char * compiler_get_heap（void）;

　　long compiler_get_heap_size（void）;

　　复制代码实现：

　　#pragma segment=“HEAP”

　　unsigned char * compiler_get_heap（void）

　　{

　　return __sfb（“HEAP”）;

　　}

　　long compiler_get_heap_size（void）

　　{

　　return （long）__sfe（“HEAP”） - （long）__sfb（“HEAP”）;

　　}

　　复制代码6） pc/lr相关，实际没有用到，做一些实验的时候加上的

　　#define compiler_set_pc（reg） asm（“MOV pc， %0” ：：“r”（reg））

　　#define compiler_get_lr（reg） asm（“MOV %0， lr” ： “=r”（reg））

　　复制代码

　　2. ARCH移植位于vsf/hal/arch/XXXX

　　多任务核心根据需要实现的优先级数量，对MCU的中断系统会有不同的要求。

　　1）只需要非实时，系统运行类似前后台

　　对MCU没要求，大部分MCU都可以使用，这种模式下，vsfmain.c可以非常简单，如下：

　　// IMPORTANT： DONOT CHANGE ANYTHING IN THIS FILE

　　#include “vsf.h”

　　#include “usrapp.h”

　　#if defined（APPCFG_NRT_QUEUE_LEN） && （APPCFG_NRT_QUEUE_LEN 》 0）

　　#define APPCFG_MAINQ_EN // 设置了NRT队列，使能MAIN_QUEUE

　　#endif

　　#if defined（APPCFG_VSFTIMER_NUM） && （APPCFG_VSFTIMER_NUM 》 0）

　　#define APPCFG_VSFTIMER_EN // 设置了定制器支持

　　#endif

　　struct vsfapp_t

　　{

　　// 用户的APP结构指针

　　struct usrapp_t *usrapp;

　　// 如果使能了定时器，根据是否支持内存管理，来选择定时器的内存池类型（动态池和静态池）

　　#ifdef APPCFG_VSFTIMER_EN

　　#ifdef APPCFG_BUFMGR_SIZE

　　struct vsf_dynpool_t vsftimer_pool;

　　#else

　　VSFPOOL_DEFINE（vsftimer_pool， struct vsftimer_t， APPCFG_VSFTIMER_NUM）;

　　#endif

　　// 设置MAIN_QUEUE数据结构

　　#if VSFSM_CFG_PREMPT_EN

　　#ifdef APPCFG_MAINQ_EN

　　struct vsfsm_evtq_t mainq;

　　struct vsfsm_evtq_element_t mainq_ele［APPCFG_NRT_QUEUE_LEN］;

　　#endif

　　} static app =

　　{

　　.usrapp = （struct usrapp_t *）&usrapp，

　　#if VSFSM_CFG_PREMPT_EN

　　#ifdef APPCFG_MAINQ_EN

　　.mainq.size = dimof（app.mainq_ele），

　　.mainq.queue = app.mainq_ele，

　　.mainq.activate = NULL，

　　#endif

　　#if defined（APPCFG_VSFTIMER_EN） && defined（APPCFG_BUFMGR_SIZE）

　　.vsftimer_pool.item_size = sizeof（struct vsftimer_t），

　　.vsftimer_pool.pool_size = APPCFG_VSFTIMER_NUM，

　　#endif

　　};

　　// 定时器分配接口

　　#ifdef APPCFG_VSFTIMER_EN

　　#ifdef APPCFG_BUFMGR_SIZE

　　static struct vsftimer_t* vsftimer_memop_alloc（void）

　　{

　　return vsf_dynpool_alloc（&app.vsftimer_pool）;

　　}

　　static void vsftimer_memop_free（struct vsftimer_t *timer）

　　{

　　vsf_dynpool_free（&app.vsftimer_pool， timer）;

　　}

　　#else

　　static struct vsftimer_t* vsftimer_memop_alloc（void）

　　{

　　return VSFPOOL_ALLOC（&app.vsftimer_pool， struct vsftimer_t）;

　　}

　　static void vsftimer_memop_free（struct vsftimer_t *timer）

　　{

　　VSFPOOL_FREE（&app.vsftimer_pool， timer）;

　　}

　　#endif

　　const struct vsftimer_mem_op_t vsftimer_memop =

　　{

　　.alloc = vsftimer_memop_alloc，

　　.free = vsftimer_memop_free，

　　};

　　// 定时器回调

　　// tickclk interrupt， simply call vsftimer_callback_int

　　static void app_tickclk_callback_int（void *param）

　　{

　　vsftimer_callback_int（）;

　　}

　　#endif

　　static void vsfapp_init（struct vsfapp_t *app）

　　{

　　#if VSFSM_CFG_PREMPT_EN

　　vsfsm_evtq_set（&app-》mainq）;

　　#endif

　　// 初始化MCU内核、tickclk（系统滴答）

　　vsfhal_core_init（NULL）;

　　vsfhal_tickclk_init（APPCFG_TICKCLK_PRIORITY）;

　　vsfhal_tickclk_start（）;

　　// 初始化定时器内存池

　　#ifdef APPCFG_VSFTIMER_EN

　　#ifdef APPCFG_BUFMGR_SIZE

　　vsf_dynpool_init（&app-》vsftimer_pool）;

　　#else

　　VSFPOOL_INIT（&app-》vsftimer_pool， struct vsftimer_t， APPCFG_VSFTIMER_NUM）;

　　#endif

　　vsftimer_init（（struct vsftimer_mem_op_t *）&vsftimer_memop）;

　　vsfhal_tickclk_config_cb（app_tickclk_callback_int， NULL）;

　　#endif

　　// 初始化内存管理

　　#ifdef APPCFG_BUFMGR_SIZE

　　vsf_bufmgr_init（compiler_get_heap（）， APPCFG_BUFMGR_SIZE）;

　　#endif

　　// 用户非实时部分初始化

　　#ifdef APPCFG_NRT_QUEUE_LEN

　　usrapp_nrt_init（app-》usrapp）;

　　#endif

　　}

　　int main（void）

　　{

　　// 关中断

　　vsf_enter_critical（）;

　　#ifdef APPCFG_INITIAL_INIT

　　usrapp_initial_init（app.usrapp）;

　　#endif

　　// MAIN_QUEUE初始化

　　#ifdef APPCFG_MAINQ_EN

　　vsfsm_evtq_init（&app.mainq）;

　　#endif

　　// 应用初始化

　　vsfapp_init（&app）;

　　// 开中断

　　vsf_leave_critical（）;

　　while （1）

　　{

　　#if defined（APPCFG_USR_POLL） && ！defined（APPCFG_MAINQ_EN）

　　// 轮询模式

　　vsfhal_tickclk_poll（）;

　　usrapp_nrt_poll（app.usrapp）;

　　#elif defined（APPCFG_USR_POLL_SLEEP）

　　// 带休眠轮询

　　usrapp_nrt_poll（app.usrapp）;

　　vsfhal_core_sleep（VSFHAL_SLEEP_WFI）;

　　#elif defined（APPCFG_MAINQ_EN）

　　// 事件队列模式

　　vsfsm_poll（）;

　　#ifdef APPCFG_USR_POLL

　　usrapp_nrt_poll（app.usrapp）;

　　#endif

　　vsf_enter_critical（）;

　　if （！vsfsm_get_event_pending（）

　　#ifdef APPCFG_USR_CANSLEEP

　　&& usrapp_cansleep（app.usrapp）

　　#endif

　　）

　　{

　　vsfhal_core_sleep（VSFHAL_SLEEP_WFI）; // will enable interrupt

　　}

　　else

　　vsf_leave_critical（）;

　　#else

　　// 无非实时任务

　　vsfhal_core_sleep（VSFHAL_SLEEP_WFI）;

　　#endif

　　}

　　复制代码vsfhal中内核层需要实现的基本接口：vsfhal_core_init： MCU内核初始化，初始化时钟、复位、调试口、等等核心功能

　　tickclk相关：用于实现系统滴答，可选

　　vsfhal_core_sleep：内核休眠，可选

　　2）非实时+软实时+硬实时

　　在1）的基础上，需要MCU支持可控的、可屏蔽的、可设置优先级的软件中断。比如CortexM的PendSV，CortexA的SGI。

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