“Contiki是一个小型的,开源的,极易移植的多任务操作系统。它专门设计以适用于一系列的内存优先的网络系统,包括从8位电脑到微型控制器的嵌入系统。它的名字来自于托尔·海尔达尔的康提基号。Contiki只需几kilobyte的代码和几百字节的内存就能提供多任务环境和内建TCP/IP支持。
2.移植前的准备
首先建立一个最简单工程。一个最简单的任务莫过于LED闪烁了,从学习51单片机开始,到AVR,到ARM,从移植uCOS到移植contiki。LED闪烁无疑是最棒的任务。假设这个任务就是LED点亮1秒,然后LED熄灭1秒。Contiki的采用事件驱动机制,那么如何才能够产生“事件“呢。答案只有两个:第一,通过时钟定时,定时事件到就产生一个事件;第二,通过某种中断,某个中断发生,就产生某个事件例如外部中断。那么移植contiki到底要做哪些工作呢。先来回顾一下uCOS在STM32移植,uCOS的移植也就是做了两件事情,第一,在PendSV这个异常中断中,保存上下文;第二,使用systick提供系统时钟。由于contiki是非抢占的操作系统,所以移植时并不需要PendSV中保存上下文。那么时钟一定是必要的,移植contiki的移植重点就应该在systick上。
先上全部的代码,给大家一个整体的印象。
- #include "stm32f10x.h"
- #include
- #include
- #include
- #include
- #include
- #include
- #include
- #include
- unsigned int idle_count = 0;
- void led_init();
- PROCESS(blink_process, "Blink");
- AUTOSTART_PROCESSES(&blink_process);
- PROCESS_THREAD(blink_process, ev, data)
- {
- PROCESS_BEGIN();
- while(1)
- {
- static structetimer et;
- etimer_set(&et, CLOCK_SECOND);
- PROCESS_WAIT_EVENT_UNTIL(etimer_expired(&et));
- //打开LED
- GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_6);
- printf("LEDON\r\n");
- etimer_set(&et, CLOCK_SECOND);
- PROCESS_WAIT_EVENT_UNTIL(etimer_expired(&et));
- //关闭LED
- GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_6);
- printf("LEDOFF\r\n");
- }
- PROCESS_END();
- }
- int main()
- {
- dbg_setup_uart();
- led_init();
- printf("Initialising\r\n");
- clock_init();
- process_init();
- process_start(&etimer_process,NULL);
- autostart_start(autostart_processes);
- //process_start(&blink_process,NULL);
- printf("Processesrunning\r\n");
- while(1) {
- do
- {
- }
- while(process_run()> 0);
- idle_count++;
- /* Idle! */
- /* Stop processor clock */
- /* asm("wfi"::); */
- }
- return 0;
- }
- void led_init()
- {
- GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
- RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
- //PC6 推挽输出
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_6;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Speed= GPIO_Speed_50MHz;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_Out_PP;
- GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);
- }
3.寻找一些线索
阅读contiki-2.5 源码中,stm32移植的相关内容分散在两个文件夹中,第一, cpu\arm\stm32f103,这个文件夹存放的stm32移植的相关文件;第二,platform\stm32test,这个文件夹中有一个不是那么完整的例子。具体的源码如下:
- #include
- #include
- #include
- #include
- #include
- #include
- #include
- #include
- #include
- #include
- #include
- #include
- unsigned int idle_count = 0;
- int
- main()
- {
- dbg_setup_uart();
- printf("Initialising\n");
- clock_init();
- process_init();
- process_start(&etimer_process,NULL);
- autostart_start(autostart_processes);
- printf("Processesrunning\n");
- while(1) {
- do {
- } while(process_run()> 0);
- idle_count++;
- /* Idle! */
- /* Stop processor clock */
- /* asm("wfi"::); */
- }
- return 0;
- }
简单分析一下,首先文件中包含了一些头文件。看着有点熟悉,应该是V2.0库的头文件,后面的移植工作会全部替换掉,使用V3.4的库文件。在main函数中,第一步初始化串口并通过串口发送某些信息。接着,初始化时钟,通过跟踪源代码,发现clock_init函数位于cpu\arm\stm32f103文件夹中的clock文件夹中。具体的函数如下:
- void
- clock_init()
- {
- NVIC_SET_SYSTICK_PRI(8);
- SysTick->LOAD= MCK/8/CLOCK_SECOND;
- SysTick->CTRL= SysTick_CTRL_ENABLE | SysTick_CTRL_TICKINT;
- }
这段代码的原理也非常的简单,初始化systick定时器。其功能是每秒发生CLOCK_SECOND次溢出。配置了systick也少不了systick中断了,systick的中断的源码如下: 在systick中断中不断更新了etimer,有了时钟contiki就可以运行了。
4.开始移植 先在clock源文件中添加头文件
#include "stm32f10x.h"
#include "stm32f10x_it.h"
删除原来的
#include
#include
把systick初始化改成
- void
- clock_init()
- {
- if (SysTick_Config(SystemCoreClock / CLOCK_SECOND))
- {
- while(1);
- }
- }
把systick中断改为
- void SysTick_Handler(void)
- {
- current_clock++;
- if(etimer_pending()&& etimer_next_expiration_time()<= current_clock) {
- etimer_request_poll();
- // printf("%d,%d\n",clock_time(),etimer_next_expiration_time ());
- }
- if (--second_countdown== 0) {
- current_seconds++;
- second_countdown = CLOCK_SECOND;
- }
- }
最后,把stm32f10x_it.c的void SysTick_Handler(void){}删除。。 再来配置一下debug接口。配置串口位于debug_uart文件中,我把原代码中的DMA相关代码删除,只剩串口初始化和fputc函数。具体的代码如下:
- void
- dbg_setup_uart_default()
- {
- USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
- GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
- //使能GPIOA时钟
- RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA\
- | RCC_APB2Periph_USART1 ,ENABLE);
- //PA9 TX1 复用推挽输出
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_9;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Speed= GPIO_Speed_50MHz;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_AF_PP;
- GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
- //PA10 RX1 浮动输入
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_10;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Speed= GPIO_Speed_50MHz;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_IN_FLOATING;
- GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
- USART_InitStructure.USART_BaudRate= 9600;
- USART_InitStructure.USART_WordLength= USART_WordLength_8b;
- USART_InitStructure.USART_StopBits= USART_StopBits_1;
- USART_InitStructure.USART_Parity= USART_Parity_No;
- USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl= USART_HardwareFlowControl_None;
- USART_InitStructure.USART_Mode= USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
- USART_Init(USART1,&USART_InitStructure);
- //使能USART1
- USART_Cmd(USART1,ENABLE);
- }
- int fputc(intch, FILE* f)
- {
- USART_SendData(USART1,(uint8_t)ch);
- while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE)== RESET );
- return ch;
- }
5.新建一个任务
通过上网搜索和阅读书籍,我写了以下任务。
- PROCESS(blink_process, "Blink");
- AUTOSTART_PROCESSES(&blink_process);
- PROCESS_THREAD(blink_process, ev, data)
- {
- PROCESS_BEGIN();
- while(1)
- {
- static structetimer et;
- etimer_set(&et, CLOCK_SECOND);
- PROCESS_WAIT_EVENT_UNTIL(etimer_expired(&et));
- //打开LED
- GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_6);
- printf("LEDON\r\n");
- etimer_set(&et, CLOCK_SECOND);
- PROCESS_WAIT_EVENT_UNTIL(etimer_expired(&et));
- //关闭LED
- GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_6);
- printf("LEDOFF\r\n");
- }
- PROCESS_END();
- }
该任务是从contiki-2.5中例子修改而来的。任务非常的简单,打开LED,通过串口发送提示信息,然后关闭LED,通过串口发送提示信息。
【1】PROCESS(blink_process,"Blink");相关于函数的声明
【2】AUTOSTART_PROCESSES(&blink_process);是指该任务自动启动,也可以调用process_start函数启动任务。AUTOSTART_PROCESSES其实也是一个宏东定义:
- #if ! CC_NO_VA_ARGS
- #if AUTOSTART_ENABLE
- #define AUTOSTART_PROCESSES(...) \
- struct process * const autostart_processes[]= {__VA_ARGS__, NULL}
- #else //AUTOSTART_ENABLE
- #define AUTOSTART_PROCESSES(...) \
- extern int _dummy
- #endif //AUTOSTART_ENABLE
- #else
- #error "C compiler must support __VA_ARGS__ macro"
- #endif
要想使用它的话,还需要添加AUTOSTART_ENABLE定义。
#define AUTOSTART_ENABLE 1
最后请大家不要忘记LED相关IO口的初始化操作。请查看前文代码。
6.实验结果
先给出contiki的IAR 工程目录和文件目录
再来一个头文件包含路径:
$PROJ_DIR$\CMSIS
$PROJ_DIR$\StdPeriph_Driver\inc
$PROJ_DIR$\User
$PROJ_DIR$\contiki-2.5\core
$PROJ_DIR$\contiki-2.5\core\sys
$PROJ_DIR$\contiki-2.5\core\lib
$PROJ_DIR$\contiki-2.5\cpu
【小技巧】在编译文件的时候会发生一些莫名奇妙的警告,这个警告产生的原因是 linux的文件换行和window文件换行不同! 采用以下方法可以屏蔽这个警告,如下图所示:
如果移植顺利的话,就可以看到以下实验结果。
写到这里你会发现,contiki的移植还是非常简单的。
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