Обучение FreeRTOS, Разбирается статья Курниц Опции

[EmDMAl]

Здравствуйте. Выбрал FreeRTOS для программирования МК AVR(в основном Atmega8,16,32..). В качестве рабочей среды использую AVR Studio 4.19 + AVR-TOOLCHAIN-3.3.0.710, а для обучения взял "FreeRTOS — операционная система для микроконтроллеров" Андрея Курница. И у меня естнственно возникают вопросы.
1. В первом примере (мигание 2мя светодиодами) используется задержка в задачах следующего типа:

Код

for( ul = 0; ul < 4000L; ul++ ) {}

. Но с этой формой задержки у меня работает только одна задача, та которая первая вызывается в главном теле (

Код

short main( void ) {....}

). Если использую одну из ф-ий задержек/сна vTaskDelay("Тик"), то работают обе ф-ии на ура. Так вот вообще такая запись как у Курница допускается или автор ее привел просто для понятия, но она никогда не будет работать? Ниже привожу код main.c и FreeRTOSConfig.h.
2. При компиляции этого кода у меня получился hex размером 11кб, на мой взгляд много. Делал все строго по инструкции автора, удалил все ненужное. Автор пишет, что размер ядра составляет 4-9кб, но это пик при использовании всех ф-ии. Так вот, почему же у меня при использовании 2х простых задач получилось уже 11кб? Можно ли как-нибудь программно отключить ненужные файлы.
3. Рассматривать FreeRTOS стал из-за ее популяризации(довольно много находил статей по ней). Может более опытные подскажут какая ОС более оптимальна в соотношении размера hex файла, возможностей и доступности документации?
Пишу сюда, потому, что в инете это единственное место на мой взгляд где можно получить ответы по FreeRTOS. Помгоите разобраться. С уважением Дмитрий.
main.c

Код

#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"

void vTask1( void *pvParameters )
{
  volatile unsigned long ul;
  for(;; )
  {
    PORTC ^= (1 << PC0);
    for( ul = 0; ul < 4000L; ul++ )
   {
   }
  }
  vTaskDelete( NULL );
}
void vTask2( void *pvParameters )
{
  volatile unsigned long ul;
  for(;; )
  {
    PORTC ^= (1 << PC1);
    for( ul = 0; ul < 8000L; ul++ )
   {
   }
  }
  vTaskDelete( NULL );
}
/*-----------------------------------------------------------*/
int main( void )
{
  DDRC |= (1 << DDC0) | (1 << DDC1);
  xTaskCreate( vTask1,  (signed char *) "Task1",  configMINIMAL_STACK_SIZE,   NULL,  1,   NULL );
  xTaskCreate( vTask2,  (signed char *) "Task2",  configMINIMAL_STACK_SIZE,  NULL, 1,   NULL );
  vTaskStartScheduler();
  return 0;
}

FreeRTOSConfig.h

Код

#ifndef FREERTOS_CONFIG_H
#define FREERTOS_CONFIG_H

#include <avr/io.h>

#define configUSE_PREEMPTION        1
#define configUSE_IDLE_HOOK        0//Отключаю vApplicationIdleHook()
#define configUSE_TICK_HOOK        0
#define configCPU_CLOCK_HZ        ( ( unsigned long ) 8000000 )
#define configTICK_RATE_HZ        ( ( portTickType ) 1000 )
#define configMAX_PRIORITIES        ( ( unsigned portBASE_TYPE ) 4 )
#define configMINIMAL_STACK_SIZE    ( ( unsigned short ) 85 )
#define configTOTAL_HEAP_SIZE        ( (size_t ) ( 1500 ) )
#define configMAX_TASK_NAME_LEN    ( 8 )
#define configUSE_TRACE_FACILITY    0
#define configUSE_16_BIT_TICKS    1
#define configIDLE_SHOULD_YIELD    1
#define configQUEUE_REGISTRY_SIZE     0
/* Co-routine definitions. */
#define configUSE_CO_ROUTINES         1
#define configMAX_CO_ROUTINE_PRIORITIES ( 2 )

/* Set the following definitions to 1 to include the API function, or zero
to exclude the API function. */

#define INCLUDE_vTaskPrioritySet        0
#define INCLUDE_uxTaskPriorityGet        0
#define INCLUDE_vTaskDelete            1
#define INCLUDE_vTaskCleanUpResources    0
#define INCLUDE_vTaskSuspend            0
#define INCLUDE_vTaskDelayUntil        1
#define INCLUDE_vTaskDelay            1


#endif /* FREERTOS_CONFIG_H */

[iosifk]

..., а для обучения взял "FreeRTOS — операционная система для микроконтроллеров" Андрея Курница. И у меня естнственно возникают вопросы.
....
Пишу сюда, потому, что в инете это единственное место на мой взгляд где можно получить ответы по FreeRTOS. Помгоите разобраться.

А в статье для того и указан адрес автора, чтобы к нему любой читатель смог обратиться.
К Курницу для начала обратитесь, так проще будет...
Удачи!

[Cosmojam]

2. При компиляции этого кода у меня получился hex размером 11кб, на мой взгляд много. Делал все строго по инструкции автора, удалил все ненужное. Автор пишет, что размер ядра составляет 4-9кб, но это пик при использовании всех ф-ии. Так вот, почему же у меня при использовании 2х простых задач получилось уже 11кб? Можно ли как-нибудь программно отключить ненужные файлы.

hex - это текстовый файл где каждый байт данных занимает 2 символа + адреса, тип записи и сумма. Он по определению больше чем прошивка займёт флеши. Смотреть надо на размер бинарного файла или вывод линкера (гуру по вашему тулчейну подскажут как это сделать)

[Volldemar]

Или применять утилиту hex2bin.exe для преобразования хекса в бин.

[Terminator]

Или применять утилиту hex2bin.exe для преобразования хекса в бин.

Если ошибиться с линкером, то можно получить результирующий bin размером многие Мб

Сообщение отредактировал Terminator - May 14 2012, 09:30

[juvf]

1. две задачи с равным приоритетом при вытесняющей многозадачности - задачи должны выполяться по 1 тику по очереди.
2. в данном примере не используются апипаузы, поэтому удалить их из конфигаe]
vTaskDelete( NULL ); - азачам она нужна? удалить ей из кода и из конфигурации. Созадачи не используются - к терапевту

Код

#define configUSE_PREEMPTION        1
#define configUSE_IDLE_HOOK        0//Отключаю vApplicationIdleHook()
#define configUSE_TICK_HOOK        0
#define configCPU_CLOCK_HZ        ( ( unsigned long ) 8000000 )
#define configTICK_RATE_HZ        ( ( portTickType ) 1000 )
#define configMAX_PRIORITIES        ( ( unsigned portBASE_TYPE ) 4 )
#define configMINIMAL_STACK_SIZE    ( ( unsigned short ) 85 )
#define configTOTAL_HEAP_SIZE        ( (size_t ) ( 1500 ) )
#define configMAX_TASK_NAME_LEN    ( 8 )
#define configUSE_TRACE_FACILITY    0
#define configUSE_16_BIT_TICKS    1
#define configIDLE_SHOULD_YIELD    0 //*******************
#define configQUEUE_REGISTRY_SIZE     0
/* Co-routine definitions. */
#define configUSE_CO_ROUTINES         0//*******************
#define configMAX_CO_ROUTINE_PRIORITIES ( 2 )

/* Set the following definitions to 1 to include the API function, or zero
to exclude the API function. */

#define INCLUDE_vTaskPrioritySet        0
#define INCLUDE_uxTaskPriorityGet        0
#define INCLUDE_vTaskDelete            0 //*******************
#define INCLUDE_vTaskCleanUpResources    0
#define INCLUDE_vTaskSuspend            0
#define INCLUDE_vTaskDelayUntil        0 //*******************
#define INCLUDE_vTaskDelay            0//*******************

3. по ресурсам мне больше нравиться uOS, но возможно придётся повозиться с её освоением.

Сообщение отредактировал juvf - May 15 2012, 02:59

[EmDMAl]

1.
Оказывется в Proteus 7.7. sp3 этот код работает некорректно, на железе все работает на ура. Значит очередной баг в Proteus. Просто тестирую я программы в нем.

А в статье для того и указан адрес автора, чтобы к нему любой читатель смог обратиться.
К Курницу для начала обратитесь, так проще будет...
Удачи!

Написал 2 письма автору, но ответа нету, да теперь и не нужно, оказывается код работает правильно.
2.

hex - это текстовый файл где каждый байт данных занимает 2 символа + адреса, тип записи и сумма. Он по определению больше чем прошивка займёт флеши. Смотреть надо на размер бинарного файла или вывод линкера (гуру по вашему тулчейну подскажут как это сделать)

Как я понял при компиляции в AVR Studio выдает
Program: X bytes (Y% Full). Х это и есть размер чистого бинарного файла, который преобразуется в hex. Только вот вопрос: в конроллере hex займет flash память или бинарный?
В makefile лесть не стал для запроса bin файла.
3.

... по ресурсам мне больше нравиться uOS, но возможно придётся повозиться с её освоением.

uOS - довольно толковая документация, все разжевано. Но работаю я на компе ,6Гц, а там мин 2Гц, неизвестно будет нормально работать. И еще не подскажите как ее прикрутить к AVR Studio? В инете данный вопрос я не нашел.

[juvf]

uOS - довольно толковая документация, все разжевано. Но работаю я на компе ,6Гц, а там мин 2Гц, неизвестно будет нормально работать. И еще не подскажите как ее прикрутить к AVR Studio? В инете данный вопрос я не нашел.

ну может на сами апи функции всё толково, а вот на ос не очень. На сколько я понял uOS это встраиваемая ос в код, какая же как uC/OS или FreeRTOS. Т.е. есть папка с исходными файлами ОС и в своем коде нужно подключить нужные инклуде и задать нужные дефайны. А потом компилировать в любой иде, хоть в эклипсе, хоть в ире, хоть в студии... хоть вообще в шеле. И сборка может происходить в любой ос (линукс, виндоус, ...). Из исходников ос и из исходников моего проекта собирается elf (или hex, или bin) для нужной, для конкретной АТМеги128 (или т.п.).
Мне кажется, получив исходники юОС для конкретной платформы можно их прикрутить к любой ИДЕ. Единственное, в студии не будет контроля за ОС, как например есть в эклипсе контроль за ФрииРТОС.

ps обратись за помощью к автору юОС. На сайте ос есть форум по оси, автор вроде отвечает на вопросы.

[EmDMAl]

Написал 2 письма автору, но ответа нету, да теперь и не нужно, оказывается код работает правильно.

Пришел ответ от автора, может кому-нибудь пригодится на заметку, на будующее:
В этой программе происходит доступ к разделяемому ресурсу PORTC без использования механизма взаимного исключения. Скорее всего ваша программа не работает именно из-за этого. Попробуйте один из следующих
вариантов:
1. Увеличить задержку в циклах на несколько порядков:

Код

for( ul = 0; ul < 80000L; ul++ )
for( uq = 0; uq < 40000L; uq++ )

2. Использовать критическую секцию для организации взаимного исключения:

Код

taskENTER_CRITICAL();
PORTC ^= (1 << PC0);
taskEXIT_CRITICAL();
...
taskENTER_CRITICAL();
PORTC ^= (1 << PC1);
taskEXIT_CRITICAL();

[Volldemar]

У меня вот такой main работал без проблем:

Код

#include <avr/io.h>
#include <avr/iom128.h>

#ifdef GCC_MEGA_AVR
    /* EEPROM routines used only with the WinAVR compiler. */
    #include <avr/eeprom.h>
#endif

/* Scheduler include files. */
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"

/* Priority definitions for most of the tasks in the demo application.  Some
tasks just use the idle priority. */

#define TASK1_PRIORITY            ( tskIDLE_PRIORITY + 1 )
#define TASK2_PRIORITY            ( tskIDLE_PRIORITY + 1 )

/* ---------------------------------------------------------------------- */
void vTask1( void *pvParameters );
void vTask2( void *pvParameters );
/* ---------------------------------------------------------------------- */

/* ---------------------------------------------------------------------- */
/* Функция задачи 1 */
void vTask1(void *pvParameters)
{
( void ) pvParameters;
volatile unsigned long ul;
for(;;)
    {

    PORTB^=(1<<PB0);
    for(ul=0; ul<4000L; ul++)
        {
        }
    }
vTaskDelete(NULL);
}
/* ---------------------------------------------------------------------- */
/* Функция задачи 2 */

void vTask2(void *pvParameters)
{
( void ) pvParameters;
volatile unsigned long ul;
for(;;)
{
    PORTB^=(1<<PB1);
    for(ul=0; ul<8000L; ul++)
    {
    }
}
vTaskDelete(NULL);
}
/* ---------------------------------------------------------------------- */

int main( void )
{
    DDRB|=(1<<DDB0)|(1<<DDB1);


    /* Создать задачу 1. */
    xTaskCreate( vTask1, ( signed char * ) "Task1", configMINIMAL_STACK_SIZE, NULL, TASK1_PRIORITY, NULL );

    /* Создать задачу 2. */
    xTaskCreate( vTask2, ( signed char * ) "Task2", configMINIMAL_STACK_SIZE, NULL, TASK2_PRIORITY, NULL );
    
    /* Запустить планировщик. Задачи начнут выполняться. */
    vTaskStartScheduler();

    return 0;
}
/*-----------------------------------------------------------*/

[EmDMAl]

1. Кто-нибудь, устанавливал компилятор Open Watcom используемый у Курницы? Все установлено по инструкции: Open Watcom в корень диска С, папка FreeRtos тоже в корень С. При компиляции целая куча ошибок разного рода. В принципе можно проекты под AVR Studio переделывать.
2. При попытки переделки под AVR Studio, возникает ошибки:

Код

D:\library\Pinboard\temp_Ci\FreeRTOSV7.1.1\Project\AVR_ATMega32_KURN_2\./FreeRTOSConfig.h:88:9: error: macro names must be identifiers
D:\library\Pinboard\temp_Ci\FreeRTOSV7.1.1\Project\AVR_ATMega32_KURN_2\..\..\Source\include/FreeRTOS.h:137:3: error: #error Missing definition: INCLUDE_vTaskDelay should be defined in FreeRTOSConfig.h as either 1 or 0. See the Configuration section of the
../AVR_ATMega32_KURN_2.c:22:10: error: 'string' undeclared (first use in this function)
../AVR_ATMega32_KURN_2.c:24:25: error: 'gt' undeclared (first use in this function)

Не подскажите кто разбирал его примеры, как вы справлялись с переделками или подскажите хороший источник для обучения FreeRtos.

[Volldemar]

Я компиляю в эклипсе+winavr

[EmDMAl]

1. Кто-нибудь, устанавливал компилятор Open Watcom используемый у Курницы? Все установлено по инструкции: Open Watcom в корень диска С, папка FreeRtos тоже в корень С. При компиляции целая куча ошибок разного рода. В принципе можно проекты под AVR Studio переделывать.
2. При попытки переделки под AVR Studio, возникает ошибки:

Код

D:\library\Pinboard\temp_Ci\FreeRTOSV7.1.1\Project\AVR_ATMega32_KURN_2\./FreeRTOSConfig.h:88:9: error: macro names must be identifiers
#error Missing definition:  INCLUDE_vTaskDelay should be defined in FreeRTOSConfig.h as either 1 or 0.  See the Configuration section of the FreeRTOS API documentation for details.

Не подскажите кто разбирал его примеры, как вы справлялись с переделками или подскажите хороший источник для обучения FreeRtos.

[EmDMAl]

При повторной установки новой версии ошибки с поиском библиотек исчезли.
Теперь при компиляции выдает ошибку:

Код

Error! E2028: vTaskStartTrace_ is an undefined reference
Error! E2028: ulTaskEndTrace_ is an undefined reference

.
vTaskStartTrace - ф-ия трассировки данных и записи их в лог, при ее отключении exe компилируется, но ничего не отображается(dos-ий экран черный). Эта ф-ия используется в main.c и инициализируется в task.h, оба файла присоеденены к проекту. В FreeRTOSConfig.h configUSE_TRACE_FACILITY=1, правда #define configQUEUE_REGISTRY_SIZE=0, но менял значение для тестирования.
TaskEndTrace - останавливает трассировку.
Error! E2028: означает неопределенное значение, такое ощущение что компилятор не видит объявление этой ф-ии.
Куда двигаться я не знаю, в инете подобной проблемы ни у кого нету.

[juvf]

непонятно почему компилятор ищет vTaskStartTrace_, мой компилятор ищет vTaskStartTrace. Может символ '_' приписывается в выхлопе компилятора.
Нужно искать по всем файлам проекта, включая исходники ртос объявление и определение vTaskStartTrace. И нужно смотреть какими ифами обрамлено определение функции. У меня определение нашлось в task.c, определение обрамлено "#if ( configUSE_TRACE_FACILITY == 1 )". Может нету в вашем проекте task.c

Эскизы прикрепленных изображений

 

[ATMExpert]

А кто может подсказать, чем FreeRTOS генерирует эти самые "тики"? Не таймером же - отнимать у юзера периферию не есть гуд...
Буду благодарен за объяснение.

[_Артём_]

А кто может подсказать, чем FreeRTOS генерирует эти самые "тики"?

Таймером.

Не таймером же - отнимать у юзера периферию не есть гуд...

Добавление FreeRtos в проект == добавление ещё одного таймера прямо в МК.

[ATMExpert]

Добавление FreeRtos в проект == добавление ещё одного таймера прямо в МК.

А это как, не совсем понимаю. Еще один таймер откуда берется? Если к примеру у меня в проекте используются оба таймера в соих нуждах, то какой таймер использует RTOS?

[Volldemar]

А кто может подсказать, чем FreeRTOS генерирует эти самые "тики"? Не таймером же - отнимать у юзера периферию не есть гуд...
Буду благодарен за объяснение.

FreeRTOS хоть и забирает под свои нужды один аппаратный таймер, но взамен предоставляет программные таймеры, бери-нехочу...

[ATMExpert]

FreeRTOS хоть и забирает под свои нужды один аппаратный таймер, но взамен предоставляет программные таймеры, бери-нехочу...

А если мне нужно использовать 2 канала от разных аппаратных таймеров для генерации 2 независимых частот, ну что-то типа режима сброс таймера при совпадении и переключение (toggle) выхода, тогда как?
Например, 2 шаговых двигателя, по каждому каналу своя скорость, причем и разгон и торможение нужно использовать.

Сообщение отредактировал ATMExpert - May 27 2012, 07:27

[_Артём_]

А если мне нужно использовать 2 канала от разных аппаратных таймеров для генерации 2 независимых частот, ну что-то типа режима сброс таймера при совпадении и переключение (toggle) выхода, тогда как?
Например, 2 шаговых двигателя, по каждому каналу своя скорость, причем и разгон и торможение нужно использовать.

Тогда, если у таймеров не один шим, можно на неиспользуемоё прерывание совпадения повесить Systick RTOS, если частота шима не меняется конечно.

[ATMExpert]

Тогда, если у таймеров не один шим, можно на неиспользуемоё прерывание совпадения повесить Systick RTOS, если частота шима не меняется конечно.

У таймеров обычно больше двух каналов ШИМ, но ШИМ здесь не используется, применяется режим изменения частоты генерируемой таймером, т.е. применительно для ШД - изменяется скорость step. Я обычно (на AVR) применял 2 отдельных таймера в режиме сброс по совпадению

[juvf]

FreeRTOS хоть и забирает под свои нужды один аппаратный таймер, но взамен предоставляет программные таймеры, бери-нехочу...

FreeRTOS забирает под свои нужды 1 аппаратный таймер. его нужно освободить. Взамент ртос конечно предоставляет таймеры.... но не всегда аппаратный можно заменить программным. если тик == 1 мс, а нужно получить частоту 1 МГц, то ..... тут нужно тик делать 1 мкс. Это не совсем гуд для медленных процесоров (да и для быстрых тоже).

А если мне нужно использовать 2 канала от разных аппаратных таймеров для генерации 2 независимых частот,

если частоты невысокие, то можно программным таймером решить проблему, а если высокие, то тут извращатся придётся.... либо как-то аппаратно настраивать совпадения и обработку этих совпадений.... либо запускать аппаратный таймер на какую-то высокую частоту, а в обработчике прерыванию считать тики в две переменные - вот вам две частоты и руками в прерывании дёргать пины.

[wellcom]

Привет знатокам! Начал разбираться с FreeRTOS V7.3.0 на Atmega128+AVRStudio 6. Несколько примеров заработали успешно (мигать светиком + кнопка с выводом события нажатия на LCD 1x16). После решил углубится в использование УАРТА, добавил 2 задачи + 1 прерывание по приему символа. При компиляции серьезных ошибок небыло, кроме 2-х одинаковых "вонингов" вида : Warning 1 cast from pointer to integer of different size [-Wpointer-to-int-cast] G:\......\tasks.c 523 44 AVRGCC1, что указывает на следующую строку кода

pxTopOfStack = ( portSTACK_TYPE * ) ( ( ( portPOINTER_SIZE_TYPE ) pxTopOfStack ) & ( ( portPOINTER_SIZE_TYPE ) ~portBYTE_ALIGNMENT_MASK ) );

После запуска запуска в дебаге, программа виснет при получении семафора : xSemaphoreTake(xButtonSemaphore, (portTickType)0);
детальное изучения висячки привело меня в строку кода portRESTORE_CONTEXT();, после выполнения которой, на вкладке Processor - Registers, все регистры от 0 по 31 имеют значения 00. Т. е я так понимаю что контекст предыдущей задачи не востановился, но почему не могу понять. Этот участок кода работал нормально, пока не добавил ф-ции по работе с уартом. Сейчас полностью убрал эти ф-ции но ошибка осталась и побороть ее ника не могу, и вообще не могу понять в чем дело. Может проблема в "вонингах"? Прошу помощи.

Вот часть кода, которая глючит

void vButtonCheckTask( void *pvParameters )
{
portTickType xLastWakeTime;
const portTickType xFrequency = 20; //время, через которое проверяется кнопка, мс
xLastWakeTime=xTaskGetTickCount(); //Возвращает:Количество тиков начиная с вызова vTaskStartScheduler

xSemaphoreTake(xButtonSemaphore, (portTickType)0); //Макрос для получения семафора. <<<< --------глючит здесь во время/при выполнении

vButtonInit(); //initialization
for (;;)
{
if (xButtonGetStatus()==pdTRUE) //смотрим кнопку, если нажата
{
xSemaphoreGive(xButtonSemaphore); // Освобождаем семафор.
}
vTaskDelayUntil(&xLastWakeTime,xFrequency); //проверяем кнопку каждые 20 мс
}
}

portSHORT main(void)
{

vSemaphoreCreateBinary(xButtonSemaphore); // реализует семафор
if(xButtonSemaphore!=NULL) // если семафор создан удачно
{
xTaskCreate( vButtonCheckTask, ( signed char * ) "Button", configMINIMAL_STACK_SIZE, NULL, mainButton_TASK_PRIORITY, NULL ); //реакция на кнопку
}

xTaskCreate( vLEDFlashTask1, ( signed char * ) "LED", configMINIMAL_STACK_SIZE, NULL, mainLED_TASK_PRIORITY, NULL ); //мигание всетиком

while(1)
{

}
return 0;
}

[MrYuran]

xx
Написал, не подумав, поскипал.

[wellcom]

xx

и как это перевести/применить?


вот весь проект http://kazus.ru/forums/showpost.php?p=5790...mp;postcount=50

Сообщение отредактировал wellcom - Dec 11 2012, 10:14

[wellcom]

Разобрался, дело было в ключевом слове "static", переменная семафора была static, что не позволяло ее модифицировать из другой ф-ции (задачи)

[wellcom]

Подскажите, как записать в такую очередь данные????
//определяю ст-ру, которая будет елементом очереди
typedef struct
{
unsigned portBASE_TYPE uint8_Command;
int32_t int32_Data_1;
int32_t int32_Data_2;
unsigned portBASE_TYPE uint8_Data_3;
}CmdData;

xQueueCMD = xQueueCreate ( 4, sizeof(CmdData)); //создаем очередь

[Cosmojam]

Как любые другие данные по указателю

Код

xQueueSend(xQueueCMD, &CmdData, 100u / portTICK_RATE_MS); /* ждать 100мс в блокированном состоянии если свободного места нет */

[wellcom]

...перед этим нужно заполнить структуру данными что бы ее передать в очередь. Я думал, возможно есть вариант что бы записать значени в переменную структуры прямо в очереди. В любом случае спасибо.