Freescale Semiconductor Document Number: MQXKSDKGSUG User's Guide Rev 1, 04/2015 MQX RTOS for Kinetis SDK 快速入门 1 简介 本文档旨在描述如何配置受支持的开发工具, 来完成面向 Kinetis 软件开发套件 (KSDK) 的 Freescale MQX RTOS 操作系统编译 运行和调试 2 MQX RTOS 在 KSDK 中的作用 内容 1 简介...... 1 2 MQX RTOS 在 KSDK 中的作用...1 3 编译 MQX RTOS 库......1 4 MQX RTOS 示例应用...3 5 编译 MFS 或 RTCS 库......4 6 I/O 子系统 NIO... 5 7 MFS 与 FatFS 之间的差别...... 5 Kinetis 软件开发套件 (KSDK) 是用于在 Kinetis MCU 上开发应用的一个软件框架 框架中的软件组件包括硬件抽象层 (HAL) 外设驱动程序 库 中间件等 Kinetis SDK 还包括一个操作系统抽象 (OSA) 层, 以便应用开发人员添加受支持的实时操作系统 (RTOS), 扩展 KSDK 的能力 本版 Freescale MQX RTOS 针对 KSDK 提供的平台功能采用了 Kinetis SDK 架构, 并且增加了传统上随标准 MQX RTOS 发布包提供的额外组件 现在, 应用开发人员可以将 MQX RTOS 通信协议栈 文件系统和其他组件与 KSDK 库及外设驱动程序结合使用 3 编译 MQX RTOS 库 2015 Freescale Semiconductor, Inc.
编译 MQX RTOS 库 MQX RTOS 应用包含应用代码和底层库 下面将提供相应的指南, 描述编译流程和基础配置 : MQX RTOS 内核和核心组件 mqx.a( 强制 ) 在 MQX RTOS 配置中编译的 KSDK HAL 和驱动程序库 libksdk_platform_mqx.a( 强制 ) MQX STDLIB 标准 C 库的子集 mqx_stdlib.a( 可选 ) MFS FAT12/16/32 文件系统 mfs.a( 可选 ) RTCS TCPIPv4/v6 协议栈 rtcs.a( 可选 ) USB 主机 (Host) 和设备 (Device) 协议栈 ( 可选 ) 以下指南假定您的电脑上已经安装了 Kinetis SDK 和 MQX RTOS 同时假定 : <KSDK_DIR> 是 Kinetis SDK 软件包在您的硬件上的安装目录 <MQX_DIR> 是 MQX RTOS 在 KSDK 中所处的目录, 具体为 <KSDK_DIR>/rtos/mqx <board> 取代电路板名称 ( 如 twrk64f120m) <mcu> 取代处理器名称 ( 如 mk64f120m) <tool> 取代工具链名称 ( 如 IAR) <target> 取代项目目标的名称 ( 如 Debug) <library> 取代库名 ( 如 mqx_stdlib) 3.1 库中的编译目标 Freescale MQX RTOS 中的每个编译项目都含有多个称为编译 目标 的编译器 / 连接程序配置 针对不同的编译器优化设置有两种不同的编译目标 : 调试 (Debug) 编译器优化关闭或设为低 经编译的代码易于调试, 但其效果可能不如发布编译版本, 并且要大得多 发布 (Release) 编译器优化设为最大 编译过的代码很难调试, 只得用于最终应用程序 3.2 编译时配置 MQX RTOS 应用板级配置定义在配置头文件中, 大部分板级配置定义在用户配置文件中, 该文件位于 : <MQX_DIR>/config/board/<board>/user_config.h 部分板级配置定义于 <KSDK_DIR>/boards/<board>/board.h 的 KSDK board.h 中 MQX RTOS 和 KSDK MQX RTOS 库与处理器和架构相关的 CPU 级配置位于用户配置文件中, 文件位置 : <MQX_DIR>/config/mcu/<mcu>/mqx_sdk_config.h 用户配置文件包含在内部的库中 板级配置和 CPU 级配置可以从这些文件中提取 3.3 库编译流程 在更改编译时用户配置文件或 MQX 内核源文件之后, 要重新编译 MQX RTOS 库 最基本的应用使用 MQX 内核和 KSDK 平台库, 但多数应用要求增加额外组件, 比如 MQX RTOS stdlib 库 MFS FAT32 文件系统或 RTCS TCPIP 协议栈 位于应用项目旁的示例应用工作区包括给定应用需要的所有库 在成功编译每个 MQX 库之后, 描述库 API 的所有头文件均将复制到一个目录中 : <MQX_DIR>/lib/<board>.<tool>/<board>/debug/<library> 应用要求的必要头文件由以下各项组成 : 2 Freescale Semiconductor, Inc.
MQX RTOS 示例应用 user_config.h mqx_sdk_config.h 设备驱动程序公共头文件 内核公共头文件 KSDK 平台库由设备驱动程序构成,HAL 位于下列目录中 : <KSDK_DIR>/lib/ksdk_mqx_lib/<tool>/<mcu> 4 MQX RTOS 示例应用 MQX RTOS 软件提供了多种示例应用 撰写这些示例是为了介绍 MQX RTOS 和其他组件最常用的功能 RTOS 内核功能示例位于目录 <MQX_DIR>/mqx/examples,RTCS TCPIP 协议栈示例位于目录 <KSDK_DIR>/middleware/tcpip/ rtcs/examples,mfs 示例位于目录 <KSDK_DIR>/middleware/filesystem/mfs/examples 目录 4.1 应用中的编译目标 与库项目类似,Freescale MQX RTOS 中的示例项目含有多个称为编译 目标 的编译器 / 连接程序配置 针对不同的编译器优化设置有两种不同的编译目标 : 调试 编译器优化关闭或设为低 经编译的代码易于调试, 但其效果可能不如发布编译版本, 并且要大得多 应用代码通过调试设置与库编译连接 : <MQX_DIR>/lib/<board>.<tool>/<board>/debug/<library>/*.* <KSDK_DIR>/lib/ksdk_mqx_lib/<tool>/<mcu>/debug/*.* 发布版本 编译器优化设为最大 编译过的代码很难调试, 只得用于最终应用程序 应用代码通过发布设置与库编译连接 : <MQX_DIR>/lib/<board>.<tool>/<board>/release/<library>/*.* <KSDK_DIR>/lib/ksdk_mqx_lib/<tool>/<mcu>/release/*.* 4.2 编译首个 MQX RTOS 应用 要编译一个具体的示例应用, 请使用工作区, 其中包含了针对该具体示例的所有项目文件 ( 库和应用 ) 1. 打开针对具体示例的工作区文件, 位置 :<MQX_DIR>/mqx/examples/<example>/build/<tool>/<example>_<board>/ <example>_<board>.* 2. 在包含于工作区中的所有库项目中编译需要的目标 ( 如调试 ) 3. 在包含于工作区中的示例应用项目中编译需要的目标 ( 如调试 ) 4. 运行应用 4.3 用 IAR EWARM IDE 编译首个 MQX 应用 有关 IAR 工具中的 MQX RTOS 支持和编译流程的详细信息, 请参阅 Freescale MQX RTOS 和 IAR Embedded Workbench 快速入门 ( 文档 MQXGSIAR) 该文档位于 <KSDK_dir>/doc/rtos/mqx/MQX RTOS IDE Guides/ Freescale Semiconductor, Inc. 3
编译 MFS 或 RTCS 库 4.4 用飞思卡尔 KDS IDE 编译首个 MQX RTOS 应用 有关 KDS IDE 工具中的 MQX RTOS 支持和编译流程的详细信息, 请参阅 Kinetis Design Studio IDE 和 Freescale MQX RTOS 快速入门 ( 文档 MQXKDSUG) 该文档位于 <mqx_install_dir>/doc/rtos/mqx/mqx RTOS IDE Guides/ 4.5 用 Keil µvision 4 编译首个 MQX RTOS 应用 有关 Keil µvision4 工具中的 MQX RTOS 支持和编译流程的详细信息, 请参阅 Freescale MQX RTOS 和 MDK-ARM Keil μvision4 快速入门 ( 文档 MQXGSKEIL) 该文档位于 <mqx_install_dir>/doc/rtos/mqx RTOS IDE Guides/ MQX-KSDK-uVision4-Getting-Started.pdf 4.6 用 Atollic TrueSTUDIO 编译首个 MQX RTOS 应用 有关 Atollic TrueSTUDIO 工具中 MQX RTOS 支持和编译流程的详细信息, 请参阅 Freescale MQX RTOS for Kinetis SDK 和 Atollic TrueSTUDIO for ARM 快速入门 ( 文档 KSDKGSATLUG)<mqx_install_dir>/doc/rtos/mqx/MQX-KSDK- Atollic-Getting-Started.pdf 4.7 利用 cmake 和 GCC 编译器编译首个 MQX RTOS 应用 有关 cmake 和 GCC 工具中的 MQX RTOS 支持和编译过程的详细信息, 请参阅 <mqx_install_dir>/doc/rtos/mqx/mqx RTOS IDE Guides/MQX-KSDK-ARMGCC-Getting-Started.pdf 文档 5 编译 MFS 或 RTCS 库 本节将描述 MFS 和 RTCS 库的编译流程 MFS 库实施 Microsoft FAT 文件系统, 具体为 FAT12 FAT16 和 FAT32 RTCS 库是面向 POSIX 类 TCP/IP 协议栈的库 在后续各节中, 将使用下列占位符 : <MFS_DIR> 为 MFS 目录的位置, 具体为 <KSDK_DIR>/filesystem/middleware/mfs <RTCS_DIR> 为 RTCS 目录的位置, 具体为 <KSDK_DIR>/middleware/tcpip/rtcs 5.1 MFS/RTCS 库编译流程 在更改编译时用户配置文件或 MFS/ RTCS 配件文件之后, 要重新编译 MFS/ RTCS 库 带库的工作区位于 : MFS 库 :<MFS_DIR>/build/<tool>/mfs_<board> RTCS 库 :<RTCS_DIR>/build/<tool>/rtcs_<board> 4 Freescale Semiconductor, Inc.
5.2 编译首个 MFS 应用 I/O 子系统 NIO 本编译程序示例以 IAR Embedded Workbench 为基础 1. 如第 4 节所述编译 MQX RTOS 库 2. 打开 IAR EWARM 工作区文件 示例位置 :<MFS_DIR>/examples/<example_name>/build/<tool>/ <example_name>_<board> 如,<MFS_DIR>/examples/ramdisk/build/iar/ramdisk_twrk64f120m/ramdisk_twrk64f120m.eww 工作区含有必要的库项目, 须在示例之前编译 在本例中,MFS 库 mfs_twrk64f120m.ewp 3. 编译 MFS 库以后, 编译应用项目的调试目标 4. 运行应用 6 I/O 子系统 NIO 文件流功能已从 MQX RTOS PSP 库移入 MQX RTOS stdlib 库 NIO 只包括 I/O 文件描述符的处理 MQX RTOS for KSDK 1.2.0 配有新型 I/O 子系统, 称为 NIO NIO 子系统面向应用开发人员和设备驱动程序开发人员而设计, 供其处理带 POSIX 兼容 API 的各类设备 要使用在 NIO 中注册的设备驱动程序, 应用开发人员须参阅 POSIX 标准 7 MFS 与 FatFS 之间的差别 在安装基础版 KSDK 时, 您可以在 <KSDK_DIR>/middleware/filesystem/fatfs 位置找到开源 FatFS 文件系统库 MQX RTOS 使用自己的特定 MFS 文件系统库, 安装位置 :<KSDK_DIR>/middleware/filesystem/mfs 选择使用哪个包取决于应用开发人员 本表回答了关于 KSDK 中含有的文件系统的多数问题 表 1. KSDK 中的文件系统 标准 MFS FatFS 测量条件 备注 重入 是 否 借助 _FS_REENTRANT, FatFS 支持重入, 但默认设为 0 KSDK 中未提供针对受支持 RTOS 的改编 符合 API 要求 POSIX ANSI-C FatFS 使用自己的 API MFS 提供的 POSIX 兼容 API 简化了在 POSIX 系统中来回移植应用的过程 多个分区是否 多个实例是否 SDCARD 驱动程序是是 USB MSD 驱动程序是是 RAMDISK 驱动程序是否 Freescale Semiconductor, Inc. 5
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