帶外部RAM的AVR上的FreeRTOS

2021-03-19
由于片內RAM較低，因此AVR微控制器不是運行FreeRTOS調度程序的最佳選擇。Atmega128僅具有4K RAM，因此這將FreeRTOS功能限制為非?；镜墓δ?。無(wú)論如何，可以通過(guò)添加可能連接到外部存儲器接口的額外RAM來(lái)解決此問(wèn)題。以前我們已經(jīng)構建了8K的外部存儲塊，所以現在我們可以使用FreeRTOS應用程序對其進(jìn)行測試。



  讓我們繼續前面的代碼，該代碼運行一些簡(jiǎn)單的任務(wù)（按鈕狀態(tài)讀取，LCD輸出和LED閃光燈），并且我們可以添加更多內容。我們將建立一個(gè)用于存儲堆的外部RAM。這將允許存儲大型數據緩沖區，而不必過(guò)多擔心堆和棧的重疊。


  首先，我們需要注意鏈接器選項。在A(yíng)VRStudio5項目屬性中，AVR / GNU C鏈接器->其他輸入鏈接器選項：

 
  <font style="vertical-align: inherit;"><font style="vertical-align: inherit;">-Wl，-defsym = __ heap_start = 0x801100，-defsym = __ heap_end = 0x8030ff</font></font>


  這將指示鏈接器僅將0x801100到0x8030ff（整個(gè)外部RAM）的內存區域用于堆。
  第二步是設置微控制器以使用外部存儲器。為了使內容整潔和模塊化，我們將創(chuàng )建單獨的驅動(dòng)程序源文件xmem.c和xmem.h。并編寫(xiě)簡(jiǎn)單的XMEM_init（）函數：

  <font style="vertical-align: inherit;"><font style="vertical-align: inherit;">無(wú)效vXMEMInit（void）</font></font><font></font><font style="vertical-align: inherit;"><font style="vertical-align: inherit;">
  {</font></font><font></font>
    MCUCR |= (1<<SRE);   /* External memory interface enable */<font></font>
    XMCRA = 0;<font></font>
    XMCRB |= (1<<XMM1)|(1<<XMM0);//PC7..PC5 released pins<font></font>
  }
  在主例程的開(kāi)頭，我們簡(jiǎn)單地調用此函數以在使用外部RAM之前對其進(jìn)行初始化。

  編寫(xiě)USART驅動(dòng)程序
  我們將需要USART功能，以方便的方式調試和顯示信息。因此，首先，我們需要可以在任務(wù)中使用的驅動(dòng)程序。使用USART的最方便的方法可能是通過(guò)隊列發(fā)送消息。這樣，任何任務(wù)都可以通過(guò)使用消息傳遞服務(wù)而不是直接訪(fǎng)問(wèn)外圍設備來(lái)與USART通信。因此，我們將實(shí)現兩個(gè)隊列–一個(gè)用于TX，另一個(gè)用于RX通道。

  //receive and transmit queues<font></font>
  <font></font>
  xQueueHandlexRxedChars=NULL;<font></font>
  <font></font>
  xQueueHandlexCharsForTx=NULL;
  然后在USART初始化期間，我們創(chuàng )建隊列。

  xRxedChars=xQueueCreate(uxQueueLength,(signedchar)sizeof(signedchar));<font></font>
  <font></font>
  xCharsForTx=xQueueCreate(uxQueueLength,(signedchar)sizeof(signedchar));
  隊列長(cháng)度是在初始化USART時(shí)給出的（在我們的示例中為30）?，F在，當隊列準備就緒時(shí)，就可以使用它們與USART通信。通過(guò)兩個(gè)自定義函數放置和讀取發(fā)送到隊列的消息，這使生活更輕松：
  portBASE_TYPE xUSART0PutChar(unsigned char cOutChar)<font></font>
  {<font></font>
  //Return false if after the block time there is no room on the Tx queue.<font></font>
    if( xQueueSend( xCharsForTx, &cOutChar, xBlockTime ) != pdPASS )<font></font>
    {<font></font>
        return pdFAIL;<font></font>
    }<font></font>
    //enable usart UDRE interrupt to transmit<font></font>
    prvUDRIE0InterruptOn();<font></font>
    return pdPASS;<font></font>
  }<font></font>
  portBASE_TYPE xUSART0GetChar(unsigned char *pcRxedChar)<font></font>
  {<font></font>
  /* Get the next character from the buffer.  Return false if no characters<font></font>
    are available, or arrive before xBlockTime expires. */<font></font>
    if( xQueueReceive( xRxedChars, pcRxedChar, xBlockTime ) )<font></font>
    {<font></font>
        return pdTRUE;<font></font>
    }<font></font>
    else<font></font>
    {<font></font>
        return pdFALSE;<font></font>
    }<font></font>
  }
  當接收器隊列中沒(méi)有字符且發(fā)送隊列已滿(mǎn)時(shí)，這些功能可提供額外的安全性。您可能會(huì )注意到，在xUSART0PutChar（）中調用了一個(gè)私有函數prvUDRIE0InterruptOn（）。一旦發(fā)送隊列中至少有一個(gè)字符，這將啟用USART數據就緒中斷。

  通過(guò)中斷例程執行USART發(fā)送和接收。