【CANNON试用体验】把uCOS-II移植到CANNON

STM32

` 本帖最后由 Lyanzh 于 2016-3-7 11:40 编辑

准备学习一下uCOS，故想把uCOS-II移植到CANNON上。网上看了一些相关的资料，很多都是拿着core的源码去移植，需要自己去修改或编写相关的CPU和配置文件，这需要对Cortex-M4内核和uCOS有深刻的理解，这对于初学者要求太高了。
我这次移植使用了Micrium提供的工程模版，是适合STM32F4xx系列MCU的。下载路径https://www.micrium.com/downloadcenter/download-results/?searchterm=mi-stmicroelectronics-stm32f4xx&supported=true

下载完解压后会发现里面包含一个文件夹和一个PDF文档，文件夹里是移植的相关代码，PDF是移植的说明。还是官方的说明最为权威！照着里面一步一步地做就可以了。

移植的过程有点繁琐，我就不说自己的移植过程了。就说说移植过程中遇到的问题：
1.上面那个PDF文档中的移植用的是IAR工具，但是对于使用KEIL工具同样没有问题；
2.工程中的目录要规划好，例如按照以下的目录来分类

3.在复制STM32F4xx_HAL_Driver中，里面有几个template文件不要复制；
4.官网提供的AN-ST-STM32CubeFx-ARM-Cortex-MMicriumSoftware中的uC-CPU，uC-LIB，uCOS-II里面会出现名为Ports，ARM-Cortex-M4，BSP，Cfg的文件夹，其中BSP中的文件放在第2点中的group BSP中，Cfg中的文件放在group APP中，ARM-Cortex-M4中要选择RealView（使用KEIL工具）中的文件；
5.对于第二点中的group uC-CPU, uC-LIB, uCOS-II Source, uCOS-II Ports中需要包含的文件在PDF文档里的第六节的9，10.11点说的很清楚，最好把这些文件一个不多也不少的包含进来；
6.AN-ST-STM32CubeFx-ARM-Cortex-MMicriumSoftwareuC-LIB路径下的Ports文件夹中的文件是不需要的，否则会编译出错；
7.对于工程还需要的几个文件：app_cfg.h, app_hooks.c, app.c, bsp.h, bsp.c, bsp_os.c, bsp_os.h, bsp_int.c, bsp_periph.c，可以从Micrium提供的移植好的完整包去获取；

8.对于上面的第7点，这些文件中有些功能是不适合CANNON板的，这时需要把他们注释掉，例如bsp.c中对LED的控制，STM32F401RE中并没有GPIOI，这是可以把这些函数的内容给注释掉；
9. 系统时钟需要配置正确，下面来说说STM32F401的时钟
STM32F4可以使用三种不同的时钟源来驱动系统时钟(SYSCLK)：

HSI振荡器时钟
HSE振荡器时钟
主PLL (PLL)时钟

除此之外，还有两个次级时钟：

低速内部RC(LSI RC)
LSE振荡器时钟

STM32F401时钟系统结构图请参考STM32F4的Reference manual。
（1）HSE是高速外部时钟，可接石英/陶瓷谐振器，或者接外部时钟源，频率范围为4MHz~26MHz。
（2）HSI 时钟信号由内部16 MHz RC振荡器生成，可直接用作系统时钟，或者用作 PLL 输入。
（3）STM32F4xx 器件具有两个PLL：
主PLL(PLL)由HSE或HSI振荡器提供时钟信号，并具有两个不同的输出时钟：
第一个输出用于生成高速系统时钟（最高达 168 MHz）
第二个输出用于生成USB OTG FS的时钟(48 MHz)、随机数发生器的时钟(48 MHz)和SDIO时钟( 48 MHz)。
配置要点：由于在PLL使能后主PLL配置参数便不可更改，所以建议先对PLL进行配置，然后再使能（选择HSI或HSE振荡器作为PLL时钟源，并配置分频系数M、N、P和Q）。
（3）LSE晶振是32.768 kHz低速外部(LSE)晶振或陶瓷谐振器，可作为实时时钟外设(RTC) 的时钟源来提供时钟/日历或其它定时功能，具有功耗低且精度高的优点。
（4）LSI RC可作为低功耗时钟源在停机和待机模式下保持运行，供独立看门狗(IWDG) 和自动唤醒单元(AWU)使用。时钟频率在32 kHz左右。

系统时钟SYSCLK，它是供STM32中绝大部分部件工作的时钟源。系统时钟可选择为PLL输出、HSI或者HSE。系统时钟最大频率为84MHz，它通过AHB分频器分频后送给各模块使用，AHB分频器可选择1、2、4、8、16、64、128、256、512分频。其中AHB分频器输出的时钟送给5大模块使用：

送给AHB总线、内核、内存和DMA使用的HCLK时钟。
通过8分频后送给Cortex的系统定时器时钟。
直接送给Cortex的空闲运行时钟FCLK。
送给APB1分频器。APB1分频器可选择1、2、4、8、16分频，其输出一路供APB1外设使用(PCLK1，最大频率42MHz)，另一路送给定时器(timer)2、3、4、5倍频器使用。该倍频器可选择1或者2倍频，时钟输出供定时器2、3、4、5使用。
送给APB2分频器。APB2分频器可选择1、2、4、8、16分频，其输出一路供APB2外设使用(PCLK2，最大频率84MHz)，另一路送给定时器(Timer)1、9、10、11倍频器使用。该倍频器可选择1或者2倍频，时钟输出供定时器1,9,10,11使用。另外，APB2分频器还有一路输出供ADC分频器使用，分频后送给ADC模块使用。ADC分频器可选择为2、4、6、8分频。

uCOS-II中为CANNON配置系统时钟
主要代码如下

/* 配置系统时钟 */
RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;//使用HSI时钟源
RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSI; //使用HIS作为PLL的时钟源
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = 16u;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 336u; /* PLLCLK = HSI * (PLLN / PLLM) = 336MHz. */
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = 4u; /* SYSCLK = PLLCLK / PLLP = 84MHz. */
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = 7u; /* OTG_FSCLK = PLLCLK / PLLQ = 48MHz. */
HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct);
/* 配置外设时钟 */
RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK |
RCC_CLOCKTYPE_HCLK |
RCC_CLOCKTYPE_PCLK1 |
RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
/* HCLK = AHBCLK = PLL / AHBPRES(1) = 84MHz. */
RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
/* APB1CLK = AHBCLK / APB1DIV(2) = 42MHz (max). */
RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV4;
/* APB2CLK = AHBCLK / APB2DIV(2) = 42MHz. */
RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2; HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_5);