【BES2500x系列 -- RTX5操作系统】系统执行流程 -- 系统初始化 -- main函数 --(十一)

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文章目录

  • 前言
  • [1 系统初始化](#1 系统初始化)
      • [1.1 系统启动(System Startup)](#1.1 系统启动(System Startup))
      • [1.2 系统 main 函数](#1.2 系统 main 函数)
  • 总结

<<【系列文章索引】>>

前言

大家好,又见面了,我是夜阑的狗🐶,本文是专栏【BES2500x系列】专栏的11篇文章;

今天开始学习BES2500x系列的一天💖💖💖,开启新的征程,记录最美好的时刻🎉,每天进步一点点。

专栏地址:【BES2500x系列】, 此专栏是我是夜阑的狗对BES2500x系列开发过程的总结,希望能够加深自己的印象,以及帮助到其他的小伙伴😉😉。

如果文章有什么需要改进的地方还请大佬不吝赐教👏👏。


1 系统初始化

前面学习了嵌入式系统启动的基本流程,可以分为 引导程序系统初始化程序 这两部分,并对引导程序 boot loader 进行了详细讲解。接下来就来 系统初始化程序 是怎么跑的吧。话不多说,让我们原文再续,书接上回吧。

1.1 系统启动(System Startup)

mian 函数不再以一个线程的形式运行,因此在 main 函数运行之前,RTX5 不会干预系统的启动。main 函数运行之后,推荐按照以下的流程初始化硬件并启动内核:

Step1 、硬件的初始化和配置,包括外设,内存,引脚,时钟和中断系统。

Step2 、使用 CMSIS-Core 函数更新系统核心时钟。

Step3 、使用 osKernelInitialize 函数初始化 CMSIS-RTOS 内核。

Step4 、使用 osThreadNew 函数创建一个主线程(例如 app_mian ),然后在这个线程中创建和启动对象。当然也可以直接在main函数中创建和启动对象。

Step5 、使用 OSKernelStart 启动 RTOS 调度器,该函数会配置 system tick定时器以及初始化 RTOS 相关中断。如果这个函数运行成功,则不会在返回,因此该函数之后的代码将不会被执行。

🚨 🚨 🚨 注意:在上述流程之后,不推荐应用程序修改NVIC的优先级和分组;在执行 osKernelStart 之前,只能调用 osKernelGetInfoosKernelGetState 和对象创建函数(osXxxNew)。

  • 代码
c 复制代码
__WEAK void software_init_hook (void) {
    __asm (
      ".syntax unified\n"
      ".thumb\n"
      "movs r0,#0\n"
      "movs r1,#0\n"
      "mov  r4,r0\n"
      "mov  r5,r1\n"
      "bl   SystemCoreClockUpdate\n"
      "bl   osKernelInitialize\n"
      "ldr  r0,= __libc_fini_array\n"
      "bl   atexit\n"
      "bl   __libc_init_array\n"
      "mov  r0,r4\n"
      "mov  r1,r5\n"
      "bl   set_main_stack\n"
      "ldr  r0,=main\n"
      "movs r1,#0\n"
      "ldr r2,=os_thread_attr_main\n"
      "bl   osThreadNew\n"
      "bl   osKernelStart\n"
      "bl   exit\n"
    );
}
  • 参数/函数讲解

这段代码是一个软件初始化钩子函数,使用了 __WEAK 关键字,表示这是一个弱符号,允许在其他地方重新定义同名函数。函数内部包含了一段嵌入式汇编代码,执行了一系列初始化操作,主要用于系统启动时进行一些必要的初始化工作。

序号 汇编指令 说明
1 .syntax unified 和 .thumb 指定汇编语法和指令集。在这里,使用了 Thumb 指令集。
2 movs r0,#0movs r1,#0 用于将寄存器 r0 和 r1 中的值设置为 0。
3 mov r4,r0mov r5,r1 将 r0 和 r1 中的值分别复制到 r4 和 r5 寄存器中。
4 bl SystemCoreClockUpdate 调用 SystemCoreClockUpdate 函数更新系统核心时钟。
5 bl osKernelInitialize 调用 osKernelInitialize 函数初始化操作系统内核。
6 ldr r0,= __libc_fini_array 加载 __libc_fini_array 的地址到寄存器 r0。
7 bl atexit 调用 atexit 注册退出处理函数。
8 bl __libc_init_array 调用 __libc_init_array 函数初始化 C 库数组。
9 mov r0,r4 将 r4 中的值分别复制回 r0 寄存器中。
10 mov r1,r5 将 r5 中的值分别复制回 r1 寄存器中。
11 bl set_main_stack 调用 set_main_stack 函数设置主栈。
12 ldr r0,=main 加载 main 函数的地址到寄存器 r0,并调用 osThreadNew 创建主线程。
13 movs r1,#0 将常量值 0 移动到寄存器 r1
14 ldr r2,=os_thread_attr_main 加载 os_thread_attr_main 的地址到寄存器 r2
15 bl osThreadNew 调用 osThreadNew 创建主线程,这个过程用于初始化操作系统的线程环境,将 main 函数作为新线程的入口点。
16 bl osKernelStart 调用 osKernelStart 启动操作系统内核。
17 bl exit 调用 exit 函数以退出程序

1.2 系统 main 函数

执行完成这些创建好主线程后,就能来到 main 函数了,因为第一个线程os_thread_attr_main 就是 main,可以在 main.cpp 文件中看到该 main 函数。

  • 代码

这里由于 main 函数代码过多,这里不就放出来了,只讲解一下其中的各个函数作用。

c 复制代码
int main(void)
{
    uint8_t sys_case = 0;
    int ret = 0;
#if !defined(BLE_ONLY_ENABLED)
    app_wdt_open(15);
#else
    app_wdt_open(30);
#endif
	......省略后续
	......
}
  • 参数/函数讲解

main 函数详细讲解,这些函数调用涉及到了系统的初始化、配置以及关机过程的一些操作:

序号 参数/函数 说明
1 app_wdt_open(30) 开启打开应用程序看门狗定时器,间隔为30秒;
2 tgt_hardware_setup() 硬件初始化,输入输出IO初始化;
3 osThreadGetId() 返回当前线程ID;
4 hwtimer_init(void) 初始化硬件定时器,用于在系统中进行定时操作或者时钟管理;
5 hal_dma_set_delay_func 设置了一个 DMA(Direct Memory Access,直接内存访问)延迟函数,它将 osDelay 函数作为参数传入。这通常是为了在 DMA 操作中引入延迟,以便与其他系统操作进行同步。
6 hal_audma_open() 初始化音频 DMA,即用于音频数据传输的 DMA 控制器。
7 hal_gpdma_open() 初始化通用 DMA(General Purpose DMA,通用目的 DMA),用于处理非音频数据的高速数据传输。
8 norflash_api_init() 初始化 NOR Flash 存储器,把 flash 中从 0 到NORFLASH_API_MODULE_ID_COUNT 的空间清零,以便系统能够正确地与 NOR Flash 进行通信和操作。
9 hal_iomux_set_uart0() 设置 UART0 的 I/O 多路复用(I/O Multiplexing),以确保 UART0 的引脚正确配置为 UART 功能,从而可以进行串口通信
10 hal_trace_open 打开了追踪功能,并指定了 UART0 作为传输通道。追踪功能通常用于在调试或日志记录时输出系统状态、错误信息等,简单点就是打开串口。
11 hal_iomux_ispi_access_init() 初始化 SPI(Serial Peripheral Interface,串行外设接口)的 I/O 多路复用,以确保 SPI 接口的引脚正确配置,并且可以被使用。
12 hal_iomux_ispi_access_disable() 禁用 SPI 接口的访问。可能在某些情况下,系统需要在初始化时先禁用 SPI 接口,待需要时再启用。
13 pmu_open() 初始化电源管理单元(PMU),以便系统能够正确管理电源,包括电池管理、供电管理等。
14 analog_open() 初始化模拟外设,例如模拟输入输出、模拟信号处理等。
15 mpu_setup() 设置 MPU(Memory Protection Unit,内存保护单元),以保护系统的内存不受未经授权的访问和修改。具体操作是先open mpu() 然后mpu_init_table() ,mpu_fast_ram_protect()
16 srand(hal_sys_timer_get()) 设置了随机数发生器的种子,通常使用系统时钟来生成一个初始种子,以便在后续的随机数生成中产生不同的随机序列。
17 app_audio_buffer_check() 检查音频缓冲区的状态,以确保音频数据的准备和处理工作正常进行。
18 app_init() 应用程序的初始化函数,用于执行应用程序的各种初始化任务,例如初始化变量、配置参数等。
19 system_shutdown_wdt_config(10) 配置了系统的看门狗定时器(Watchdog Timer,WDT),设置了定时器的超时时间为10秒。看门狗定时器通常用于监视系统运行状态,如果系统出现异常或停滞,超过了设置的时间,系统会自动重启以恢复正常运行。
20 app_deinit(ret) 在应用程序结束时进行一些清理工作,
21 hal_sw_bootmode_clear() 清除软件引导模式(Software Boot Mode)的状态,以确保系统下次启动时不会处于特定的引导模式下。
22 pmu_shutdown() 关闭电源管理单元(PMU),以准备系统关机。

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总结

**  感谢观看,这里就是 系统初始化 -- main函数的讲解,如果觉得有帮助,请给文章点个赞吧,让更多的人看到。🌹 🌹 🌹**

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