[MCU] 【HC32F460开发板测评】NO.4 ThreadX移植

yang377156216 2021-4-26 18:02 楼主

Azure RTOS全家桶

微软在2019年对Express Logic的收购将其ThreadX实时操作系统带入了Azure。现在已被称为Azure RTOS（开源的主页为 https://github.com/azure-rtos），它是一种工业级实时操作系统。ThreadX及其所有中间件的安全认证等级，至今没有一款小型RTOS可以与其匹敌。

医疗-FDA510（k），IEC-62304ClassC，IEC-60601，ISO-14971
工业-UL-1998，IEC-61508SIL4
运输/铁路-EN50128SIL4，BS50128,49CFR236，IEC-61508
航空航天设备-DO-178B，ED-12B，DO-278
汽车-IEC-61508ASILD
核应用-IEC-61508
家电-UL/IEC60730/60335

各种安全等级基本都达到了最高。像工业级安全认证IEC61508，ThreadX满足最高等级SIL4，而SafeRTOS，embOS，uCOS-II都只是SIL3。

ThreadX和它功能极为全面的各种中间件如下图：

ThreadX在HC32F460上的移植

ThreadX的体系结构的一个优势是，很容易移植到新的芯片体系结构。现在拿前一节准备好的并且测试正常的OLED显示工程，直接移植，以下是过程。

下载内核源码

内核源码可以在官方的Github下载：https://github.com/azure-rtos/threadx 将源码中的common和ports文件夹复制到原工程中：

添加Port文件和源码文件到工程

将源码文件和ports文件添加到MDK的工程项目中，添加后的效果如下：

ThreadX/Ports分组文件位置

文件tx_initialize_low_level.s在路径ThreadX\ports\cortex_m4\ac5\example_build，其它文件在路径ThreadX\ports\cortex_m4\ac5\src

ThreadX/Source分组文件位置

全部在路径ThreadX\common\src，所有文件全部添加进来，推荐使用下面的方法添加，有效防止MDK大批量添加源文件造成的卡顿问题：

添加所有相关的源码文件，然后添加好工程的头文件路径以及添加相关预定义宏

修改初始化代码

原工程默认跑8MHz时钟，现需要修改时钟配置，更改到 200MHz主频

/* Define the initial systemcore clock.  */
void CLK_SwitchTo200MHz()
{
    en_clk_sys_source_t     enSysClkSrc;
    stc_clk_sysclk_cfg_t    stcSysClkCfg;
    stc_clk_xtal_cfg_t      stcXtalCfg;
    stc_clk_mpll_cfg_t      stcMpllCfg;
    stc_clk_freq_t          stcClkFreq;
    stc_clk_output_cfg_t    stcOutputClkCfg;
    stc_sram_config_t       stcSramConfig;

    MEM_ZERO_STRUCT(enSysClkSrc);
    MEM_ZERO_STRUCT(stcSysClkCfg);
    MEM_ZERO_STRUCT(stcXtalCfg);
    MEM_ZERO_STRUCT(stcMpllCfg);

    /* Set bus clk div. */
    stcSysClkCfg.enHclkDiv = ClkSysclkDiv1;
    stcSysClkCfg.enExclkDiv = ClkSysclkDiv2;
    stcSysClkCfg.enPclk0Div = ClkSysclkDiv1;
    stcSysClkCfg.enPclk1Div = ClkSysclkDiv2;
    stcSysClkCfg.enPclk2Div = ClkSysclkDiv4;
    stcSysClkCfg.enPclk3Div = ClkSysclkDiv4;
    stcSysClkCfg.enPclk4Div = ClkSysclkDiv2;
    CLK_SysClkConfig(&stcSysClkCfg);

    /* Config Xtal and Enable Xtal */
    stcXtalCfg.enMode = ClkXtalModeOsc;
    stcXtalCfg.enDrv = ClkXtalLowDrv;
    stcXtalCfg.enFastStartup = Enable;
    CLK_XtalConfig(&stcXtalCfg);
    CLK_XtalCmd(Enable);
    /* Switch system clock source to XTAL. */
    CLK_SetSysClkSource(ClkSysSrcXTAL);
    /* Use Xtal as MPLL source. */
    /* MPLL config (XTAL / pllmDiv * plln / PllpDiv = 50M). */
    stcMpllCfg.pllmDiv = 1ul;
    stcMpllCfg.plln = 50ul;
    stcMpllCfg.PllpDiv = 8ul;
    stcMpllCfg.PllqDiv = 8ul;
    stcMpllCfg.PllrDiv = 8ul;
    CLK_SetPllSource(ClkPllSrcXTAL);
    CLK_MpllConfig(&stcMpllCfg);
    /* flash read wait cycle setting */
    EFM_Unlock();
    EFM_SetLatency(EFM_LATENCY_1);
    EFM_Lock();
    /* sram init include read/write wait cycle setting */
    stcSramConfig.u8SramIdx = Sram12Idx | Sram3Idx | SramHsIdx | SramRetIdx;
    stcSramConfig.enSramRC = SramCycle2;
    stcSramConfig.enSramWC = SramCycle2;
    stcSramConfig.enSramEccMode = EccMode3;
    stcSramConfig.enSramEccOp = SramNmi;
    stcSramConfig.enSramPyOp = SramNmi;
    SRAM_Init(&stcSramConfig);
    /* Enable MPLL. */
    CLK_MpllCmd(Enable);
    /* Wait MPLL ready. */
    while (Set != CLK_GetFlagStatus(ClkFlagMPLLRdy))
    {
        ;
    }
    /* Switch system clock source to MPLL. */
    CLK_SetSysClkSource(CLKSysSrcMPLL);
    /* Check source and frequency. */
    enSysClkSrc = CLK_GetSysClkSource();
    CLK_GetClockFreq(&stcClkFreq);
    /* flash read wait cycle setting */
    EFM_Unlock();
    EFM_SetLatency(EFM_LATENCY_4);
    EFM_Lock();
    /* Switch driver ability */
    PWC_HS2HP();

    /* MPLL config (XTAL / pllmDiv * plln / PllpDiv = 200M). */
    stcMpllCfg.pllmDiv = 1ul;
    stcMpllCfg.plln = 50ul;
    stcMpllCfg.PllpDiv = 2ul;
    stcMpllCfg.PllqDiv = 2ul;
    stcMpllCfg.PllrDiv = 2ul;
    CLK_SetPllSource(ClkPllSrcXTAL);
    CLK_MpllConfig(&stcMpllCfg);
    SystemCoreClock = 200000000 ;
}

需要将startup_hc32f46x.s 中的堆栈大小加大

Stack_Size EQU 0x00001400

Heap_Size EQU 0x00000600

修改文件tx_initalize_low_level.s

ThreadX为MDK AC5提供的这个文件有点欠妥，因为ThreadX通过这个文件直接接管了我们一直使用的xxxx.S启动文件。但接管的文件仅写了几个重要的中断向量表入口。这就给让移植的人非常不方便。所以我们做的例子不接管XXX.S启动文件了，方便大家移植。本周教程配套例子使用的这个文件已经做了修改，推荐大家直接复制粘贴到自己的工程即可，内容如下：

注意：下面代码中置红部分的参数需要大家配置，即芯片主频和系统时钟节拍。

SYSTEM_CLOCK EQU 200000000

SYSTICK_CYCLES EQU ((SYSTEM_CLOCK / 1000) -1)

200000000是系统时钟主频，1000对应的就是系统时钟节拍，这里1000就表示1000Hz。

其它的修改详见附件工程即可。