FreeRTOS STM32, Никогда не использовал RTOS, расскажите что-как Опции

[MiklPolikov]

Всем доброго времени суток.

Никогда раньше не использовал RTOS , и вот думаю начать. Положил глаз на freeRTOS. Работаю с STM32 . Возникли такие вопросы :

1)Как RTOS влияет на производительность и энергопотребления (что одно и то же) .Как я понимаю, для работы RTOS должно постоянно происходить прерывание systic.
Стало быть, появляется как минимум это прерывание с постоянным выполнением какого-то кода какой-то длинны. Для устройств с батарейным питанием где в активном режиме каждые 100мка на
счету это приемлимо ?

2)Как RTOS сочетается со спящими режимами ? Когда процессор максимально заглушен, потребляет 1-2 мка и ждёт прерывания от ноги wakup .

3)Со всеми устройствами процессора RTOS обязывает работать только через свои функции, напрямую к регистрам уже нельзя обращаться ?
Если так, то как быть со всякими тонкостями, которые решаются только на уровне железа ? К примеру, захотелось синхронизировать два таймера с точностью до 1 такта системной частоты.
Если работаешь с регистрами, то можно придумать как это сделать. А после перехода на RTOS подобные "фокусы" будут возможны ?


Заранее благодарю за ответы !

[aaarrr]

1. В плане экономии электричества в активном режиме работать под RTOS даже удобнее: появляется единая "точка бездействия" (Idle task в случае FreeRTOS), где можно спокойно отправить процессор в WFI. Частоту systick, как и частоту самого процессора, можно динамически менять при необходимости.

2. Замечательно сочетается: неработающему процессору все равно, что на нем не работает - RTOS или что-то еще.

3. Нет у FreeRTOS (как и у большей части мелких ОС) таких функций. Так что "фокусы" никуда не денутся.

[MiklPolikov]

3. Нет у FreeRTOS (как и у большей части мелких ОС) таких функций. Так что "фокусы" никуда не денутся.

3) Я просто вижу во всех примерах , что работа происходит не через регистры а через функции системы.

Код

    void vFreeRTOSInitAll()
    {
         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
        GPIO_StructInit(&port);
        port.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
        port.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
        port.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
        GPIO_Init(GPIOA, &port);
    }

4) И вопрос, вытекающий из 3): если операционка переключается между задачами без ведома задачь,
то как быть с настройками тех же портов ? Или это уже моя забота, что бы задачи вывода и приёма по одному и тому же GPIO не запускались одновременно ?

[kan35]

3) Я просто вижу во всех примерах , что работа происходит не через регистры а через функции системы.

Код

    void vFreeRTOSInitAll()
    {
         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
        GPIO_StructInit(&port);
        port.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
        port.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
        port.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
        GPIO_Init(GPIOA, &port);
    }

4) И вопрос, вытекающий из 3): если операционка переключается между задачами без ведома задачь,
то как быть с настройками тех же портов ? Или это уже моя забота, что бы задачи вывода и приёма по одному и тому же GPIO не запускались одновременно ?

Кстати, работа с битами портов в STM32 через библиотеку происходит атомарно, блокировать переключение контекста не требуется. Для инициализации - да, требуется блокировать.
Что касается выбора RTOS, то FreeRTOS самая популярная система, есть TCP, много народу использует, будет у кого спросить совет если что. Не требуется вникать в тонкости работы, достаточно инструкции на сайте.
Начинать проще всего так: скачать с сайта дистрибутив и взять за основу проект на вашем контроллере (или самом близком) и писать свою задачу.

[MiklPolikov]

Вопрос :
Как быть , если я изменяю тактовую частоту процессора во время работы программы ? В активном режиме она 4 либо 16 МГц, а перед уходом в глубокий сон
64 КГц. При этом ведь будет меняться квант времени, и все таймеры операционки.
Разная частота во время разных процессов и разных спящих режимов нужна для сокращения энергопотребления.

[kolobok0]

..При этом ведь будет меняться квант времени, и все таймеры операционки....

у фриртоса вроде как всё завязано на SysTick. Его и надо по уму подправлять. В зависмом от камня в коде StdLibrary, есть инициализация системных частот (файлик system_stm32<бла-бла-бла>.c) и переинициализация вроде как там была (SystemCoreClockUpdate). Правильные параметры лучше глянуть запустив понтовый эксел скрипт от ST (STM32<бла-бла-бла>_Clock_Configuration_V<бла-бла-бла>.xls).

Т.е. складывается следующая картина:
подготовились к смене частоты, поменяли частоту, вызвали переинициализацию системных частот из Std, и если потребовалось - заново переинициализировали SysTick. Кстати код инициализации во фриртосе вроде как port.c файлик, у него внутри - ближе к концу надо смотреть вроде как

[MiklPolikov]

Начал работать с FreeRTOS , пока всё нравится. Боялся что процессор будет занят переключениями между задачь больше чем самими задачами и за удобства при программировании придётся заплатить увеличением тактовой частоты и потребления. А сейчас, глядишь, с операционкой ещё и время выполнения программы уменьшится !

Провёл такой эксперимент :

Процессор STM32 частота 16Мгц компилятор Keil 4.6
Без операционки цикл while ( 1 ) { LED_ON ; LED_OFF } крутится с частотой 2МГц при 0 оптимизации и 3.2 МГц при максимальной оптимизации.
С операционкой, когда есть две задачи , одна включает светодиод вторая выключает, с форсированным переключением контекста(т.е. задачи не ждут системную частоту а переключаются сразу ) светодиод мигает с частотой 49 КГц при 0 оптимизации и 63 КГц при максимальной оптимизации. Таким образом, на переключение между задачами уходит около 120 тактов процессора, в задачах нет переменных которые нужно было бы сохранять в стеке.