ESP32S3 擦除

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JAVA小侠影 2024-11-25 14:45:05

文章标签 ESP32S3 擦除 #define 编译器头文件 文章分类 架构后端开发

TencentOS tiny

概述

闲暇之时，移植TencentOS-tiny玩玩，听说这个系统占用资源比较少。好了，我们正面了解一下这个RTOS系统。

本文章有点长，需要耐心阅读，谢谢各位看官，在百忙之中，抽出时间来到这里共同学习。本人水平有限，定会有错误的

地方，如有发现，请大家指出，第一时间更新，谢谢！！

一、TencentOS tiny 的特性

1、资源占用极少

TencentOS tiny 最少资源占用：RAM 0.8KB，ROM 1.8KB；在类似烟感和红外等实际场景下，TencentOS tiny 的资源占用仅为：RAM 2.69KB、ROM 12.38KB。资源占用之少业界领先。

2、高效功耗管理框架

完整包含 MCU 和外围设备功耗管理，用户可以根据业务场景选择可参考的低功耗方案，有效降低设备耗电，延长设备寿命。

3、自动移植工具

TencentOS tiny 提供多种编译器快速移植指南和移植工具，可实现向新硬件开发板的一键移植，省时省力，有效提升开发效率。

4、最后一屏调试工具

TencentOS tiny 可以自动获取故障现场信息，并保持在端侧存储设备中，触发重启后会自动上传故障信息，可有效解决远程物联网设备故障信息获取难题，提升故障分析解决效率。

5、安全分级方案

TencentOS tiny 提供了多个等级的 IoT 安全方案。您可以根据业务场景和成本要求选择合适的安全解决方案，方便客户在安全需求和成本控制之间进行有效平衡。

二、应用场景

1、MCU芯片/IOT模组

TencentOS tiny 支持主流的 MCU 芯片，如 STM32 NXP 等，支持主流通信模组，如 ESP8266 wifi、LoraWAN 模组、NB-IoT 模组等。

2、物联网终端设备厂家

TencentOS tiny 提供完整的终端软件栈，简单易用的端云 SDK 缩短设备厂家的开发周期，进而节省终端产品开发成本。

3、物联网解决方案

TencentOS tiny 提供一站式软件解决方案，方便各种物联网设备快速接入腾讯云，可支撑智慧城市、智能水表、智能家居、智慧农业、智能穿戴、车联网等多种行业应用。

三、移植TencentOS-tiny系统

闲暇之时，利用一点点时间移植一下TencentOS-tiny系统玩玩。

硬件（MCU）：STM32L051C8T6

目前来说TencentOS-tiny比起LiteOS还有一些不足的地方（组件还没有LiteOS完善），但是它占用flash确实是小些，比起LiteOS。

直接进入话题，其实，我已在前一个月就移植好了，现在就是做个记录。

好啦！其实移植很简单，官方已经给我们写了移植步骤，只需一步步按照步骤来进行即可。

不过移植时要注意一些小小地方。

移植前需要做几个步骤：

1、使用STM32CubeMx工具生成demo工程，我的工程名叫STM32L051C8T6

1）新建工程页面：

ESP32S3 擦除_#define

ESP32S3 擦除_ESP32S3 擦除_02

根据你手上的板子芯片型号来选择，对应的芯片，即可。

2）时钟配置界面：

ESP32S3 擦除_头文件_03

3）GPIO管脚配置页面：

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配置好后，接着点击生成代码按键，在当前窗口右上角"GENERATE CODE"，点击它即可。

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自动启动Keil IDE 工具

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ESP32S3 擦除_#define_15

测试该工程结果

ESP32S3 擦除_#define_16

以确保本工程是可以正常运行，继续往下前行。

2、就是在TencentOS-tiny官方下载源码。（现在几乎每天都在更新源码，不断完善中）

1）源码的地址：https://github.com/Tencent/TencentOS-tiny

2）克隆源码：

ESP32S3 擦除_头文件_17

注：下载代码，可以使用（GitHub Desktop工具克隆源码），这个过程很漫长，需要耐心等待。

3、在这我是基于keil IDE开发的环境，所以我是按照官网教程步骤如下：

ESP32S3 擦除_头文件_18

二、内核移植

1. 代码目录规划

ESP32S3 擦除_ESP32S3 擦除_19

如图所示，新建TencentOS_tiny主目录，并在主目录下添加四个子目录，其中arch、kernel、osal从代码仓直接拷贝过来即可，而board目录下则放入我前面使用STM32CubeMX 工具生成的裸机工程代码，如下图所示：

ESP32S3 擦除_头文件_20

2. 添加arch平台代码

ESP32S3 擦除_编译器_21

引入TencentOS-tiny中的arch文件

1：arch\arm\arm-v7m\common\tos_cpu.c

2：arch\arm\arm-v7m\cortex-m0+\armcc\port_c.c 和 arch\arm\arm-v7m\cortex-m0+\armcc\port_s.S

tos_cpu.c是TencentOS tiny 的CPU适配文件，包括堆栈初始化，中断适配等，如果您的芯片是ARM Cortex M核，该文件可以不做改动，M0、M3 、M4、M7是通用的，其他IP核需要重新适配；

port_s.S 文件是TencentOS tiny的任务调度汇编代码，主要做弹栈压栈等处理的，port_c.c适配systick等，这两个文件每个IP核和编译器都是不一样的，如果您的芯片是ARM Cortex M核，我们都已经适配好，比如现在我们移植的芯片是STM32L073RZ，是ARM Cortex M0+核，使用的编译器是KEIL，所以我们选择arch\arm\arm-v7m\cortex-m0+\armcc下的适配代码，如果你的开发板是STM32F429IG，M4核，编译器是GCC，则可以选择arch\arm\arm-v7m\cortex-m4\gcc目录下的适配文件。

3. 添加内核源码

把kernel目录下中的core和pm两个文件夹所有.c文件添加进来即可，其中Core下为基础内核，如何还没涉及

到低功耗，这个pm目录下的.c文件可以不用添加。如下如所示：

ESP32S3 擦除_#define_22

4. 添加cmsis os源码

cmsis os已经帮我们考虑到兼容问题，所以弄了个抽象层OS，这样移植TencentOS tiny的工作量。

ESP32S3 擦除_头文件_23

cmsis_os.c文件路径：osal\cmsis_os\cmsis_os.c

5. 添加TencentOS tiny头文件目录

在工程目录下，新建一个TOS_CONFIG文件夹，同时创建一个tos_config.h文件，用来存放TencentOS tiny的配置头文件。

如下图所示：

ESP32S3 擦除_#define_24

ESP32S3 擦除_#define_25

6. 新建TencentOS tiny系统配置文件 tos_config.h

#ifndef _TOS_CONFIG_H_
#define  _TOS_CONFIG_H_

#include "stm32l0xx.h"	// 目标芯片头文件，用户需要根据情况更改

#define TOS_CFG_TASK_PRIO_MAX           10u 	// 配置TencentOS tiny默认支持的最大优先级数量

#define TOS_CFG_ROUND_ROBIN_EN          0u		// 配置TencentOS tiny的内核是否开启时间片轮转

#define TOS_CFG_OBJECT_VERIFY_EN           1u	// 配置TencentOS tiny是否校验指针合法

#define TOS_CFG_TASK_DYNAMIC_CREATE_EN  1u		// TencentOS tiny 动态任务创建功能宏

#define TOS_CFG_EVENT_EN                1u		// TencentOS tiny 事件模块功能宏

#define TOS_CFG_MMBLK_EN                1u		//配置TencentOS tiny是否开启内存块管理模块

#define TOS_CFG_MMHEAP_EN               1u		//配置TencentOS tiny是否开启动态内存模块

#define TOS_CFG_MMHEAP_DEFAULT_POOL_EN  1u		// TencentOS tiny 默认动态内存池功能宏

#define TOS_CFG_MMHEAP_DEFAULT_POOL_SIZE        0x100	// 配置TencentOS tiny默认动态内存池大小

#define TOS_CFG_MUTEX_EN                1u		// 配置TencentOS tiny是否开启互斥锁模块

#define TOS_CFG_MESSAGE_QUEUE_EN        1u		// 配置TencentOS tiny是否开启消息队列模块

#define TOS_CFG_MAIL_QUEUE_EN           1u		// 配置TencentOS tiny是否开启消息邮箱模块

#define TOS_CFG_PRIORITY_MESSAGE_QUEUE_EN	1u	// 配置TencentOS tiny是否开启优先级消息队列模块

#define TOS_CFG_PRIORITY_MAIL_QUEUE_EN	1u		// 配置TencentOS tiny是否开启优先级消息邮箱模块

#define TOS_CFG_TIMER_EN                1u		// 配置TencentOS tiny是否开启软件定时器模块

#define TOS_CFG_PWR_MGR_EN              0u		// 配置TencentOS tiny是否开启外设电源管理模块

#define TOS_CFG_TICKLESS_EN             0u		// 配置Tickless 低功耗模块开关

#define TOS_CFG_SEM_EN                  1u		// 配置TencentOS tiny是否开启信号量模块

#define TOS_CFG_TASK_STACK_DRAUGHT_DEPTH_DETACT_EN      1u	// 配置TencentOS tiny是否开启任务栈深度检测

#define TOS_CFG_FAULT_BACKTRACE_EN      0u		// 配置TencentOS tiny是否开启异常栈回溯功能

#define TOS_CFG_IDLE_TASK_STK_SIZE      128u	// 配置TencentOS tiny空闲任务栈大小

#define TOS_CFG_CPU_TICK_PER_SECOND     1000u	// 配置TencentOS tiny的tick频率

#define TOS_CFG_CPU_CLOCK               (SystemCoreClock)	// 配置TencentOS tiny CPU频率

#define TOS_CFG_TIMER_AS_PROC           1u		// 配置是否将TIMER配置成函数模式

#endif

三、按照上面的步骤，基本上TencentOS tiny移植完成，接下来测试移植结果。

1. 修改部分代码

修改stm32l0xx_it.c的中断函数,在stm32l0xx_it.c文件中包含 tos_k.h 头文件

ESP32S3 擦除_#define_26

ESP32S3 擦除_ESP32S3 擦除_27

如果不去掉这个选择，那就要在stm32l0xx_it.c文件中的PendSV_Handler函数前添加__weak关键字才行。

同时在SysTick_Handler函数中添加TencentOS tiny的调度处理函数，如下图所示：

ESP32S3 擦除_#define_28

/**
  * @brief This function handles System tick timer.
  */
void SysTick_Handler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN SysTick_IRQn 0 */

  /* USER CODE END SysTick_IRQn 0 */
  HAL_IncTick();
  /* USER CODE BEGIN SysTick_IRQn 1 */
	if(tos_knl_is_running())
	{
		tos_knl_irq_enter();
		tos_tick_handler();
		tos_knl_irq_leave();
	}
  /* USER CODE END SysTick_IRQn 1 */
}

2. 编写TencentOS tiny 测试任务

在usart.c文件

ESP32S3 擦除_编译器_29

ESP32S3 擦除_头文件_30

在mian.c 中添加TencentOS tiny 头文件，编写任务函数

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "cmsis_os.h"
/* USER CODE END Includes */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */
//task1
#define TASK1_STK_SIZE		256
void task1(void *pdata);
osThreadDef(task1, osPriorityNormal, 1, TASK1_STK_SIZE);

//task2
#define TASK2_STK_SIZE		256
void task2(void *pdata);
osThreadDef(task2, osPriorityNormal, 1, TASK2_STK_SIZE);

void task1(void *pdata)
{
	 int count = 1;
	 while(1)
	 {
			 printf("\r\nHello world!\r\n###This is task1 ,count is %d \r\n", count++);
			 HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port,LED_Pin);
			 osDelay(2000);
	 }
}
void task2(void *pdata)
{
	 int count = 1;
	 while(1)
	 {
			 printf("\r\nHello TencentOS !\r\n***This is task2 ,count is %d \r\n", count++);
			 osDelay(1000);
	 }
}
/* USER CODE END PTD */

/* USER CODE BEGIN 0 */
#include "stdio.h"
/* USER CODE END 0 */

.
.
.

/* USER CODE BEGIN 1 */
/*printf() 重定向输出到串口*/
#ifdef __GNUC__
	#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else
	#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)

#endif /*__GNUC__*/

PUTCHAR_PROTOTYPE
{
	/*通过串口1发送一个字符，ch为字符的存储地址，0xffff为超时时间*/
	HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0xffff);
	return ch;
}
/* USER CODE END 1 */

3. 编译下载测试TencentOS tiny移植结果

ESP32S3 擦除_头文件_31

继续在main.c 的mian函数中硬件外设初始化代码后添加TencentOS tiny的初始化代码：

osKernelInitialize(); //TOS Tiny kernel initialize
	osThreadCreate(osThread(task1), NULL);// Create task1
	osThreadCreate(osThread(task2), NULL);// Create task2
	osKernelStart();//Start TOS Tiny

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