基于优先级调度的嵌入式实时操作系统内核详解(下)
三、板载led和串口的驱动
3.1 板载led（GPIO）
RA6M5的引脚结构体定义
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typedef struct _ra6m5_fire_pin_t { cat_uint32_t pin_num; ioport_instance_ctrl_t *p_ctrl_ptr; const bsp_io_port_pin_t gpio_pin; }ra6m5_fire_pin_t;
暂时只用得上输出引脚，实现pin_write接口，利用fsp库实现引脚输出。
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cat_uint8_t cat_pin_write(cat_uint32_t pin_num, cat_uint8_t val)
{
cat_uint8_t ret = CAT_ERROR;
ra6m5_fire_pin_t *p = &(pin_map[0]);
/* 遍历pin_map数组 */
for(; p->pin_num!=0xffff; p++)
{
if(p->pin_num == pin_num)
{
if(0 == val)
{
R_IOPORT_PinWrite(p->p_ctrl_ptr, p->gpio_pin, BSP_IO_LEVEL_LOW);
ret = CAT_EOK;
}
else if(1 == val)
{
R_IOPORT_PinWrite(p->p_ctrl_ptr, p->gpio_pin, BSP_IO_LEVEL_HIGH);
ret = CAT_EOK;
}
else
{
/* 非法值，之后打印错误信息 */
ret = CAT_ERROR;
while(1);
}
/* 写入结束结束循环 */
break;
} /* if */
} /* for */
return ret;
}
3.2 串口
野火教程以及我找到的官方例程中RA6M5的串口收发均使用中断实现，但在本内核中的标准输入输出函数大部分是以字符为单位，故发送接口用寄存器方式实现，串口接收仍然使用fsp库+中断实现
3.2.1 串口发送
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static cat_int8_t ra6m5_uart_send_char(cat_device_t*dev, cat_uint32_t timeout, cat_uint8_t data) { cat_int8_t ret = CAT_ERROR; struct _cat_ra6m5_fire_uart_private_data_t *private_data = NULL; /* 获取设备实例数据 */ private_data = (struct _cat_ra6m5_fire_uart_private_data_t *)(dev->pri_data); sci_uart_instance_ctrl_t *p_ctrl = private_data->inst_ctrl_ptr; /* 将要发送的数据放进数据寄存器 */ p_ctrl->p_reg->TDR = data; /* 等待发送完成或超时 */ while( ((p_ctrl->p_reg->SSR_b.TEND) == 0) && (0 != timeout) ) { timeout--; } /* 未超时才成功 */ if(0 != timeout) { ret = CAT_EOK; } return ret; } static cat_uint32_t ra6m5_uart_send(cat_device_t*dev, uint32_t timeout, uint8_t const * const buffer, uint32_t const size) { (void)timeout; cat_uint32_t cnt = 0; cat_int8_t err = CAT_EOK; while( (CAT_EOK == err) && (cnt < size) ) { err = ra6m5_uart_send_char(dev, 0xffff, buffer[cnt]); cnt++; } /* 因为前面在一次 while 循环中无论发送是否成功 cnt 都会无条件加一，所以如果失败了就有一个多加上的计数 */ if(CAT_ERROR == err) { cnt--; } return cnt; }
3.2.2 串口接收
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static cat_uint32_t ra6m5_uart_recv(cat_device_t*dev, uint32_t timeout, uint8_t *buffer, uint32_t const size)
{
cat_uint32_t recv_buffer_idx = 0; /**< 串口接收缓冲区访问索引 */
cat_uint32_t err = CAT_ERROR;
struct _cat_ra6m5_fire_uart_private_data_t *private_data = NULL;
/* 获取设备实例数据 */
private_data = (struct _cat_ra6m5_fire_uart_private_data_t *)(dev->pri_data);
assert(NULL != private_data);
/* 读取 */
while(recv_buffer_idx != size)
{
while(
(false == uart4_receive_char) &&
(0 != timeout)
)
{
timeout--;
};
if(0 == timeout)
{
break;
}
while(
(cat_ringbuffer_is_empty(private_data->p_ringbuffer) == 0)
)
{
/* 获取接收到的字符 */
err = cat_ringbuffer_get(private_data->p_ringbuffer, &(buffer[recv_buffer_idx++]));
if(CAT_ERROR == err)
{
/* 获取失败，因为while条件判断过非空，所以出大问题 */
while(1);
}
if(recv_buffer_idx == size)
{
break;
}
}
if(cat_ringbuffer_is_empty(private_data->p_ringbuffer))
{
/* 取完才改遍flag */
uart4_receive_char = false;
}
}
return recv_buffer_idx;
}
3.2.3 串口中断服务函数
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/* uart4中断回调函数 */ void debug_uart4_callback(uart_callback_args_t *pargs) { switch(pargs->event) { case UART_EVENT_RX_CHAR: { cat_ringbuffer_put(&uart4_rb, pargs->data); uart4_receive_char = true; } default: { break; } } }
四、调试验证
4.1 创建demo项目
在Projects目录利用RASC工具生成Keil裸机工程，只需配置led引脚以及UART串口
4.2 编写程序创建任务
在hal_entry中创建用户任务
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#include "hal_data.h" #include "catos.h" FSP_CPP_HEADER void R_BSP_WarmStart(bsp_warm_start_event_t event); FSP_CPP_FOOTER /*******************************************************************************************************************//** * main() is generated by the RA Configuration editor and is used to generate threads if an RTOS is used. This function * is called by main() when no RTOS is used. **********************************************************************************************************************/ #define TASK1_STACK_SIZE (1024) #define TASK2_STACK_SIZE (1024) struct _cat_task_t task1; struct _cat_task_t task2; cat_stack_type_t task1_env[TASK1_STACK_SIZE]; cat_stack_type_t task2_env[TASK2_STACK_SIZE]; uint32_t sched_task1_times = 0; uint32_t sched_task2_times = 0; #define BOARD_LED_PIN 0 void board_led_init(void) { cat_pin_init(BOARD_LED_PIN, CAT_PIN_MODE_OUTPUT); } void board_led_on(void) { cat_pin_write(BOARD_LED_PIN, CAT_PIN_LOW); } void board_led_off(void) { cat_pin_write(BOARD_LED_PIN, CAT_PIN_HIGH); } void task1_entry(void *arg) { for(;;) { sched_task1_times++; board_led_on(); cat_sp_task_delay(100); board_led_off(); cat_sp_task_delay(100); } } void task2_entry(void *arg) { for(;;) { cat_sp_task_delay(100); //CAT_DEBUG_PRINTF("[task2] %d ", catos_systicks); } } void hal_entry(void) { /* TODO: add your own code here */ /* 初始化os */ catos_init(); /* 利用pin驱动初始化板载led */ board_led_init(); /* 测试创建任务运行 */ cat_sp_task_create( (const uint8_t *)"task1_task", &task1, task1_entry, NULL, 0, task1_env, TASK1_STACK_SIZE ); cat_sp_task_create( (const uint8_t *)"task2_task", &task2, task2_entry, NULL, 0, task2_env, sizeof(task2_env) ); /* 开始调度 */ catos_start_sched(); /* 不会到达这里 */ while(1); #if BSP_TZ_SECURE_BUILD /* Enter non-secure code */ R_BSP_NonSecureEnter(); #endif }
4.3 烧写与验证
使用xshell连接串口并烧录程序，可以观察到l led闪烁，并且串口有shell的信息，命令可以正常使用。
五、总结
在整个项目过程中，因为涉及底层操作，并且教程还比较少，走了不少弯路，但总体来说还是很不错的，特别是fsp配置方面。
建议瑞萨可以在e2 studio适配更多调试器方便开发者使用；并且在使用野火dap时发现其在ubuntu下要被识别比较麻烦，如果能改进，使用场景会更多。
审核编辑：汤梓红
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原文标题：【瑞萨RA MCU创意氛围赛作品赏析】项目4——基于优先级的RTOS内核（下）
文章出处：【微信号：瑞萨MCU小百科，微信公众号：瑞萨MCU小百科】欢迎添加关注！文章转载请注明出处。
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