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CMSIS-RTOS2 RTX5移植到GD32L233

article 2024/12/23 5:05:37

1、CMSIS-RTOS2是什么？

关于CMSIS-RTOS2的官方描述如下：

CMSIS-RTOS v2 （CMSIS-RTOS2）为基于 Arm® Cortex® 处理器的设备提供通用 RTOS 接口。它为需要RTOS功能的软件组件提供了一个标准化的API，因此为用户和软件行业带来了巨大的好处：

CMSIS-RTOS2 提供了许多应用所需的基本功能。
CMSIS-RTOS2 的统一功能集减少了学习工作，并简化了软件组件的共享。
使用 CMSIS-RTOS2 的中间件组件与 RTOS 无关，并且更易于调整。
CMSIS-RTOS2 的标准项目模板可以附带免费提供的 CMSIS-RTOS2 实现。

CMSIS-RTOS2 是一个通用 API，与底层 RTOS 内核无关。应用程序程序员在用户代码中调用 CMSIS-RTOS2 API 函数，以确保从一个 RTOS 到另一个 RTOS 的最大可移植性。使用 CMSIS-RTOS2 API 的中间件通过避免不必要的移植工作来利用这种方法。
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2、RTX5是什么？

全称Keil RTX5，是一个开源的、确定性的实时操作系统，实现了 CMSIS-RTOS v2 API，这是一个用于基于 Cortex-M处理器的设备的通用 RTOS 接口。
支持抢占、轮询、协作调度；已通过 PSA 认证；Apache 2.0许可证下发布的，并在GitHub上完全开放。
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3、CMSIS-RTOS2 RTX5移植要点

（1）准备一个工程模板
（2）点击“Manage Rub-Time Environment”
在这里插入图片描述
（3）依次选择CMSIS，RTOS2，Keil RTX5 （这里用Library）

（4）相关代码添加到工程中

（5）编译报错，

可以看到void SVC_Handler(void)、void PendSV_Handler(void)、void SysTick_Handler(void)三个函数重复定义，这三个中断已经在RTOS中实现了，在gd32l23x_it文件中屏蔽掉即可。
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（6）RTX5系统配置
通过RTX_Config.h文件配置，可以使用代码配置也可以使用配置向导配置

System Configuration：系统配置
Thread Configuration：线程配置
Timer Configuration：定时器配置
Event Flags Configuration：事件标志配置
Mutex Configuration：互斥量配置
Semaphore Configuration：信号量配置
Memory Pool Configuration：内存池配置
Message Queue Configuration：消息队列配置
Event Recorder Configuration：事件记录配置

（7）关于系统配置（System Configuration）
在这里插入图片描述
配置RTX5使用的动态内存为20480字节；
内核时钟为1000hz，默认使用的是systick；
使能RTX5轮询功能。

（8）关于线程配置（Thread Configuration）
在这里插入图片描述
默认的线程栈为512字节；
空闲线程栈为512字节；
使能栈溢出检测。

（9）CMSIS-RTOS2 API
所有的API都可以在cmsis_os2.h文件中找到。
相关文档可查看https://www.keil.com/pack/doc/CMSIS/RTOS2/html/genRTOS2IF.html。

4、CMSIS-RTOS2多任务

建立三个任务，在主任务中创建LED闪烁任务和 adc采样任务，之后主任务永久延时。

（1）主线程

uint8_t os_main_thread_stack_mem[512];

const osThreadAttr_t  os_main_thread_attr={
											.name="main",
											.priority=osPriorityLow,
											.stack_size=sizeof(os_main_thread_stack_mem),
											.stack_mem=os_main_thread_stack_mem,
										  };//线程参数
    osThreadNew(MainThreadFunc, NULL, &os_main_thread_attr);    // 创建主

//线程体
void MainThreadFunc(void *argument)
{
	LedThreadInit();
	AdcThreadInit();
	osDelay(osWaitForever);
}

（2）led线程

void LedThreadInit(void) //自定义的线程初始化函数
{
	LedInit();//led初始化函数
	osThreadNew(LedThreadFunc, NULL, NULL);    // 创建线程
}

//线程体
void LedThreadFunc(void *argument)
{
	while(1)
	{
		printf("\r\nLED %s\r\n",gpio_output_bit_get(GPIOA,GPIO_PIN_7 | GPIO_PIN_8)?"on":"off");
		gpio_bit_toggle(GPIOA, GPIO_PIN_7 | GPIO_PIN_8);
		osDelay(500);
	}
}

（3）adc采样线程

const osThreadAttr_t os_adc_thread_attr={
											.name="adc",
											.priority=osPriorityNormal2,
										};//adc线程参数

void AdcThreadInit(void)   //自定义的线程初始化函数
{
	AdcInit();//adc初始化函数
	osThreadNew(AdcThreadFunc,NULL,&os_adc_thread_attr); //创建线程
}

//线程体
void AdcThreadFunc(void *argument)
{
	float temperature=0;
	uint16_t ref=0;
	float Vdd=0;
	
	while(1)
	{
		ref=AdcSample(ADC_CHANNEL_17);
	
		Vdd=1.2/(float)ref*4095;
		
		printf("\r\nVdd=%.3f V\r\n",Vdd);
		printf("Channel 1=%.3fV\r\n",AdcSample(ADC_CHANNEL_1)*Vdd / 4095);
		temperature = ((float)((int16_t)AdcSample(ADC_CHANNEL_16) - (*(int16_t *)(0x1FFFF7F8)))* Vdd / 4095 * 1000 / Vdd) + 30;

		printf("Temp=%.3f\r\n\r\n",temperature);
		
		osDelay(2000);
	}
}

（4）主函数

int main(void)
{
    SerialInit();
	printf("GD32L233:%s,%s\r\n\r\n",__DATE__,__TIME__);
	
	osVersion_t ver;
	char id[20];
	
	osKernelGetInfo(&ver,id,sizeof(id));//获取版本并打印
	
	printf("\r\nVersion api:%d,kernel:%d, %s\r\n",ver.api,ver.kernel,id);
	
	osKernelInitialize();                 // 初始化 CMSIS-RTOS
	
    osThreadNew(MainThreadFunc, NULL, &os_main_thread_attr);    // Create application main thread

	if (osKernelGetState() == osKernelReady) 
	{
		osKernelStart();                    // 启动内核
	}
	while(1);  
}