MSP432用上μC/OS-III，却开不了FPU

2019-03-24 09:41发布

本帖最后由 TWENLONG 于 2015-9-27 16:25 编辑

最近接触了μC/OS-III，手里的MSP432LaunchPad都尘封了好久了，于是想着让它用上μC/OS-III。在Micrium公司官网下载已经移植好的示例工程，这是为这块板子适配的，拿来就可以用，里面包含了IAR和CCS的工程文件。（所有文件在文末有百度云下载）
无标题.png

先在IAR上玩一下，直接下载调试运行，就可以看到LED1在闪烁了，S1可以调节闪烁频率，S2用来控制RGB LED的点亮
官方的工程文件里面主要是BSP里面的内容需要根据自己的实际情况改写，我这种新手还不习惯官方的写法，于是进行了一番删减
官方的启动文件同之前的不一样，中断向量表里面的函数入口地址每个都已经写好了，复位程序里面就关掉了看门狗，

/*
*********************************************************************************************************
* EXCEPTION / INTERRUPT VECTOR TABLE
*
* Note(s) : (1) The Cortex-M4 may have up to 256 external interrupts, which are the final entries in the
* vector table. The MSP432 has 65 external interrupt vectors.
*********************************************************************************************************
*/
__root const APP_INTVECT_ELEM __vector_table[] @ ".intvec" = {
{ .Ptr = (void *)__sfe( "CSTACK" )},
/* 000 Initial stack pointer. */
App_Reset_ISR, /* 001 Initial program counter. */
App_NMI_ISR, /* 002 Non-maskable interrupt. */
App_Fault_ISR, /* 003 Hard fault exception. */
App_Spurious_ISR, /* 004 Reserved interrupt 4. */
App_BusFault_ISR, /* 005 Bus fault exception. */
App_UsageFault_ISR, /* 006 Usage fault exception. */
App_Spurious_ISR, /* 007 Reserved interrupt 7. */
App_Spurious_ISR, /* 008 Reserved interrupt 8. */
App_Spurious_ISR, /* 009 Reserved interrupt 9. */
App_Spurious_ISR, /* 010 Reserved interrupt 10. */
App_Spurious_ISR, /* 011 A supervisor call exception. */
App_Spurious_ISR, /* 012 Debug Monitor. */
App_Spurious_ISR, /* 013 Reserved interrupt 13. */
OS_CPU_PendSVHandler, /* 014 PendSV exception. */
OS_CPU_SysTickHandler, /* 015 SysTick Interrupt. */
BSP_IntHandlerPSS, /* 016 IRQ[ 0] PSS ISR */
BSP_IntHandlerCS, /* 017 IRQ[ 1] CS ISR */
.

复制代码OS_PendSVHandler和OS_SysTickHandler在移植文件os_cpu_a.asm里面定义，前者用来上下文切换，后者是SysTick定时器的中断服务程序，外设的中断名都已经定义好了,假如PORT6中断发生，那就会执行BSP_IntHandlerPORT6，这个函数在bsp_int.c文件里：

<blockquote>void BSP_IntHandlerPORT6 (void) { BSP_IntHandler(BSP_INT_ID_PORT6); }

复制代码然后又执行BSP_IntHandler(BSP_INT_DI_PORT6),

void BSP_IntHandler (CPU_INT16U src_nbr)
{
CPU_FNCT_VOID isr;
CPU_SR_ALLOC();
CPU_CRITICAL_ENTER(); /* Tell the OS that we are starting an ISR */
OSIntEnter();
CPU_CRITICAL_EXIT();
if (src_nbr < BSP_INT_ID_MAX) {
isr = BSP_IntVectTbl[src_nbr];
if (isr != (CPU_FNCT_VOID)0) {
isr();
}
}
OSIntExit(); /* Tell the OS that we are leaving the ISR */
}

复制代码这个函数先定义了一个CPU_FNCT_VIOD类型的变量isr，这是个指向函数指针，该函数参数和返回值均为空，然后根据传入的中断源ID号从BSP_IntVecTbl里面取得地址，BSP_IntVecTbl在bsp_int.c里面定义：

static CPU_FNCT_VOID BSP_IntVectTbl[BSP_INT_ID_MAX];

复制代码这个中断向量表由以下函数初始化：

void BSP_IntInit (void)
{
CPU_INT32U int_id;
for (int_id = 0; int_id < BSP_INT_ID_MAX; int_id++) { /* Initialize each interrupt with Dummy Handler */
BSP_IntVectSet((CPU_INT08U)int_id,
(CPU_FNCT_VOID)BSP_IntHandlerDummy);
}
}
void BSP_IntVectSet (CPU_INT08U int_id,
CPU_FNCT_VOID isr)
{
CPU_SR_ALLOC();
if (int_id < BSP_INT_ID_MAX) {
CPU_CRITICAL_ENTER();
BSP_IntVectTbl[int_id] = isr; /* Setup interrupt specified in the vector table */
CPU_CRITICAL_EXIT();
}
}

复制代码初始化完毕后向量表全部指向BSP_IntHandlerDummy，这个函数死循环，什么也不做：

static void BSP_IntHandlerDummy (void)
{
while (DEF_TRUE) {
;
}
}

复制代码所以要用中断时先要调用BSP_IntVectSet 设置对应的中断向量表，比如在官方的例程里面开启了按键的中断：

BSP_IntVectSet(BSP_INT_ID_PORT1, App_Port1_ISR);

复制代码App_Port1_ISR就是自己定义的中断服务程序了，这真是绕了好大一圈啊，这么做我想也是有道理的，不过我不习惯，就给改了，启动代码里面全用App_Spurious_ISR代替BSP_IntHandlerxxx，用到某个中断就把函数名替换过来，这就习惯了，跟原来差不多了，官方提供的一些中断初始化之类的函数就不要了，最后bsp_int.c文件里面就删减得没东西了。

再对着例程看看，任务运行之前都干了些啥
先CPU初始化，CPU name 什么的：CPU_Init()；
关中断，以免初始化过程被打断：BSP_IntDisAll(); 这个函数就是执行CPU_IntDis()，就是两条汇编指令，所以可以替换掉；
接着创建启动任务，启动任务里面执行BSP_Init()：

void BSP_Init (void)
{
BSP_SysInit(); /* -------------- CLOCK INITIALIZATION --------------- */
BSP_IntInit(); /* ------------- INTERRUPT INITIALIZATION ------------ */
BSP_LED_Init(); /* ---------------- LED INITIALIZATION --------------- */
BSP_PB_Init(); /* ------------ PUSH BUTTON INITIALIZATION ----------- */
}

复制代码BSP_SysInit()函数把MCLK设为48M，SysTick定时器时间间隔为1ms，然后开启了中断，我觉得中断的开启放在外面是不是要好一点

void BSP_SysInit (void)
{
/* - Configure DCO to 48MHz. Make MCLK use the DCO. - */
CSKEY = CS_ACCESS_KEY; /* Unlock CS module for register access. */
CSCTL0 = 0u; /* Reset tuning parameters. */
CSCTL0 = DCORSEL_5; /* Set DCO to 48MHz operation. */
DEF_BIT_SET(CSCTL0, DCOEN); /* Enable DCO (digitally controlled oscillator). */
/* Select DCO as the MCLK with no divider. */
DEF_BIT_CLR(CSCTL1, (SELM_M | DIVM_M));
DEF_BIT_SET(CSCTL1, SELM_3);
CSKEY = 0u; /* Lock CS module to protect it from inadvertent access.*/
/* Enable SysTick Module */
DEF_BIT_SET(BSP_SYS_REG_SCS_STCSR,
SYSTICK_STCSR_CLKSOURCE | SYSTICK_STCSR_ENABLE);
/* Set SysTick period to 1/48000 */
if (((CSCTL0 & DCORSEL_M) >> 16u) == 5u) {
SYSTICK_STRVR = 48000u;
}
CPU_IntEn(); /* Enable Interrupts. */
}

复制代码BSP_IntInit()就是前面说的设置中断向量表，我就不用它了。接着是LED和按键的初始化
然后执行BSP_Tick_Init()，根据所设定的系统滴答设置SysTick定时器的时间间隔，SysTick在Cortex-M4内核的MCU上应该是一样的，OS_CPU_SysTickInit里面开启了SysTick的中断，我把BSP_Tick_Init函数也写进BSP_Init里面了，bsp_sys.c和bsp_sys.h文件我就不要了

void BSP_Tick_Init (void)
{
CPU_INT32U cpu_clk_freq;
CPU_INT32U cnts;
cpu_clk_freq = BSP_CPU_ClkFreq(); /* Determine SysTick reference freq. */
#if (OS_VERSION >= 30000u)
cnts = cpu_clk_freq / (CPU_INT32U)OSCfg_TickRate_Hz; /* Determine nbr SysTick increments. */
#else
cnts = cpu_clk_freq / (CPU_INT32U)OS_TICKS_PER_SEC; /* Determine nbr SysTick increments. */
#endif
OS_CPU_SysTickInit(cnts); /* Init uC/OS periodic time src (SysTick). */
}

复制代码到这儿初始化工作差不多就完了，然后就可以创建自己的任务了。
调试之前需对工程设置一番：
Debugger里面的Setup选项卡Driver选择TI XDS：
捕获.PNG

Download选项卡勾上Use flash loader(s):
捕获4.PNG

IAR提供了调试UC/OS的插件，可以勾上μC/OS-III，如果安装了μC/Prob还可勾上：
捕获5.PNG

TI XDS里面Setup选项卡选择调试器和调试包的安装路径：
捕获3.PNG

然后就可以进入调试了，勾选了插件之后菜单栏会有μC/OS-III，任务列表，CPU使用率，堆栈使用量等等都可以显示出来，可是我感觉这个这个显示的并不准确呀，而且不能实时地刷新
捕获6.PNG

我安装了μC/Prob，这个软件也可以显示μC/OS的各种信息，不过教育版使用有限制，首先设置连接方式，有很多可选项，这里由于IAR里面勾选了插件，选择TCP/IP，填上自己的IP地址就可以了
捕获7.PNG

接着加载ELF文件，IAR输出的.out文件就是ELF格式
捕获8.PNG

右键project1，添加μC/OS-III Awareness，并在datascreen里面添加一个温度计，把一个全局变量和温度计关联起来，直接托上去
捕获9.PNG

接着就可以点run了（IAR需要在调试界面），也有各种信息，全局变量也可以显示，可是为啥有时候是实时的，有时候又不是啊？？？
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接着测试FPU，MSP432要用PFU的话，是不是首先编译器要开启FPU，然后程序里面再用库函数开启FPU？我在工程选项里面选择了使用FPU，创建了一个定时器任务，里面调用库函数MAP_FPU_enableModule()，然后每秒对浮点数加0.01，结果任然硬件错误，不启用FPU一切正常，启用FPU不进行浮点运算也是一切正常。。。μC/OS-III里面对浮点寄存器确实是做了进栈和出栈处理的，这里我也不知道该怎么改，汇编什么的都不懂，忧伤。。。。
捕获12.PNG