1.conTIki简介
“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 <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <debug-uart.h>
#include <clock.h>
#include <sys/process.h>
#include <sys/procinit.h>
#include <etimer.h>
#include <sys/autostart.h>
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 <stm32f10x_map.h>
#include <stm32f10x_dma.h>
#include <gpio.h>
#include <nvic.h>
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <debug-uart.h>
#include <sys/process.h>
#include <sys/procinit.h>
#include <etimer.h>
#include <sys/autostart.h>
#include <clock.h>
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<stm32f10x_map.h>
#include <nvic.h>
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。
STM32单片机中文官网
意法半导体/ST/STM
