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AT32F435和AT32F437移植THreadX，使用最新版本的THreadX

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简介：
本文介绍了将ThreadX操作系统移植到Atreus AT32F435和AT32F437微控制器上的过程和技术细节，并采用的是ThreadX的最新版本。 雅特力的AT32F435437处理器具有高达288MHz的主频，并且配备了最大可达4MB的Flash存储器，价格相对较低，相比STM32来说更具性价比。 虽然STM32可以使用STM32CubeMX轻松移植THreadX操作系统，但雅特力从AT43F435系列开始不再完全兼容STM32，因此无法直接使用THreadX。本次移植采用的是截至2023年3月12日的AT32F435固件库V2.1.2和ThreadX版本V6.2.1，并按照雅特力官方提供的移植说明进行操作，在编译过程中遇到了许多警告和错误信息。 经过两天的努力，终于成功完成了移植工作。开发工具使用的是MDK 5.38版本，实验板采用的是雅特力的AT_START_F437。项目中创建了两个线程，并利用tx_mutex_get函数实现互斥操作以输出打印字符串到电脑上的串口调试助手。 整个项目的代码已经从AT库中分离出来，成为一个独立的工程文件，可以轻松地集成到其他开发项目当中去使用。

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  • AT32F435和AT32F437移植THreadX，使用最新版本的THreadX
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    本文介绍了将ThreadX操作系统移植到Atreus AT32F435和AT32F437微控制器上的过程和技术细节，并采用的是ThreadX的最新版本。 雅特力的AT32F435437处理器具有高达288MHz的主频，并且配备了最大可达4MB的Flash存储器，价格相对较低，相比STM32来说更具性价比。 虽然STM32可以使用STM32CubeMX轻松移植THreadX操作系统，但雅特力从AT43F435系列开始不再完全兼容STM32，因此无法直接使用THreadX。本次移植采用的是截至2023年3月12日的AT32F435固件库V2.1.2和ThreadX版本V6.2.1，并按照雅特力官方提供的移植说明进行操作，在编译过程中遇到了许多警告和错误信息。 经过两天的努力，终于成功完成了移植工作。开发工具使用的是MDK 5.38版本，实验板采用的是雅特力的AT_START_F437。项目中创建了两个线程，并利用tx_mutex_get函数实现互斥操作以输出打印字符串到电脑上的串口调试助手。 整个项目的代码已经从AT库中分离出来，成为一个独立的工程文件，可以轻松地集成到其他开发项目当中去使用。
     
  • ThreadX在ARM7上的移植.pdf
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    本文档详细介绍了实时操作系统ThreadX在ARM7处理器上的移植过程和技术细节，为嵌入式系统开发人员提供实用指导。 ThreadX 是由 Express Logic 公司开发并销售的一款实时操作系统（RTOS）。它提供抢占式多任务调度、快速中断响应、内存管理、线程间通信、互斥锁以及事件通知和同步功能的内核。在 ARM7 平台上移植 ThreadX 可以充分利用其高效且轻量级的特点，适用于需要高性能和低延迟的应用场景。
     
  • ThreadX 用户指南（中文版）
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    《ThreadX用户指南（中文版）》为开发者提供了全面的操作系统使用和编程指导，帮助读者快速掌握实时操作系统ThreadX的核心概念与开发技巧。 ### ThreadX 中文手册知识点概览 #### 一、ThreadX 概述 - **ThreadX** 是由 **ExpressLogic** 公司开发的一款高性能实时操作系统内核，专门针对嵌入式系统设计。 - **特点**：具备通用性，支持 RISC 和 DSP 架构的微控制器，并且可以通过 C 库的形式进行扩展，根据应用程序的需求动态加载所需的服务，从而实现高效的资源利用。 - **结构**：采用 Picokernel 结构而非传统的分层设计，这样可以减少上下文切换和命令执行的时间，提高系统的实时性和性能。 - **源代码**：ThreadX 的大部分代码都以 ANSI C 编写，仅小部分使用汇编语言优化，这种设计有利于跨平台移植。 #### 二、Picokernel 结构与传统微内核的区别 - **Picokernel** 结构下，服务直接嵌入到核心中执行，避免了传统微内核中因多层调用带来的额外开销。 - **优势**：提高了系统响应速度和执行效率，降低了内存占用，使得 ThreadX 在嵌入式领域具有更强的竞争力。 #### 三、ThreadX 的 ANSI C 源代码特性 - **源代码开放**：除了少数汇编语言部分，大部分 ThreadX 代码都是以 C 语言编写，这意味着开发者可以查看并理解内核的运行机制，这对于调试和定制是非常有利的。 - **可移植性强**：由于采用了 ANSI C 作为主要编程语言，使得 ThreadX 可以轻松地移植到不同的处理器架构上，极大地扩展了其应用范围。 - **灵活性高**：开放的源代码允许开发者根据具体需求进行定制修改，满足特定应用场景下的特殊需求。 #### 四、ThreadX 的数据类型 - **UNIT**：无符号整型，通常为 8 位，但可以映射为 16 位或 32 位。 - **ULONG**：无符号长整型，通常为 32 位。 - **VOID**：空类型。 - **CHAR**：8 位字符类型。 - **其他数据类型**：更多数据类型定义在 `tx_port.h` 文件中，这些数据类型确保了 ThreadX 在不同编译器环境下的兼容性。 #### 五、ThreadX 的优点 - **改进的响应特性**：Picokernel 结构减少了不必要的上下文切换，提高了系统的响应速度。 - **软件维护便捷**：源代码的开放性使得开发者可以更容易地维护和更新软件。 - **增强的吞吐量**：优化的设计使得 ThreadX 能够处理更多的并发任务。 - **处理器隔离**：支持多处理器架构，有效隔离各个处理器的任务，提高系统稳定性。 - **程序划分灵活**：可以根据应用程序的需求动态调整资源分配，实现更高效的程序划分。 - **提高开发效率**：提供丰富的 API 接口和文档支持，帮助开发者快速完成开发工作。 - **保护软件投资**：良好的可移植性和兼容性保证了软件在未来可以继续使用，减少了重新开发的成本。 #### 六、ThreadX 的应用场景 - **实时系统**：ThreadX 特别适合于对响应时间和资源管理有严格要求的实时系统，如通讯设备、汽车电子、医疗设备等领域。 - **嵌入式应用**：由于其轻量级和高性能的特点，广泛应用于嵌入式设备中，如智能手机、汽车控制系统等。 - **多任务处理**：ThreadX 提供了高效的多任务处理能力，能够在不同的任务之间进行快速切换，确保每个任务都能得到及时处理。 #### 七、ThreadX 的内部结构与开发指南 - **内部结构**：第七章详细介绍了 ThreadX 的内部结构，包括任务调度、内存管理、中断处理等核心组件的工作原理。 - **开发指南**：前三章提供了 ThreadX 的安装步骤、使用指南和功能介绍，为开发者提供了全面的入门指导。 - **API 接口**：附录 A 中详细列举了 ThreadX 提供的所有 API 接口，方便开发者查询和使用。 - **数据类型**：附录 C 中详细介绍了 ThreadX 使用的各种数据类型及其定义，有助于理解 ThreadX 的内部机制。 - **源代码**：附录 D 中提供了 ThreadX 的源代码，这对于想要深入了解其内部实现的开发者来说是非常有价值的资源。 ### 总结 ThreadX 作为一款高性能的实时操作系统内核，在嵌入式领域有着广泛的应用前景。其独特的 Picokernel 结构、开放的源代码以及丰富的 API 支持，使其成为了开发者构建高效稳定实时系统的选择之一。无论是对于初学者还是资深工程师来说，ThreadX 都是一款值得深入研究的操作系统内核。
     
  • ThreadX操作系统使用指南
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    《ThreadX操作系统使用指南》是一本详尽介绍实时操作系统ThreadX的应用与编程技巧的手册，适合嵌入式系统开发者阅读。书中涵盖了从基础概念到高级特性的全面讲解。 ThreadX是一种高性能的嵌入式实时操作系统（RTOS），由Express Logic公司开发。RTOS是专为处理具有时间约束的任务而设计的系统，适用于家用电器、工业控制系统、汽车电子设备以及医疗和通信设备等领域。 使用ThreadX的操作系统的开发者需要了解标准实时操作系统的功能，并具备C语言编程能力。由于其高效的运行效率和对硬件资源的良好控制，C语言非常适合于嵌入式开发中的资源受限环境。 ThreadX的主要特点之一是采用Picokernel架构，这是一种设计精简的内核，以最小化系统占用的空间与复杂性为目标，从而提供更高的性能和可靠性。这种设计有助于降低内存消耗，并减少了上下文切换的时间，提升了系统的响应速度。 此外，ThreadX支持ANSI C源代码标准编写操作系统模块，这意味着开发者可以跨平台地使用C语言进行开发而无需担心硬件兼容问题。这使得ThreadX在多种嵌入式设备中的部署变得更加灵活和简便。 值得注意的是，ThreadX不是黑盒系统；它向用户展示了其内部机制的工作原理，这对于理解、调试以及优化系统至关重要。手册中提到的Preemption-threshold特性是关于任务调度的一个关键概念，涉及到优先级设置及如何处理高优先级任务抢占低优先级任务的问题，在实时操作系统设计时非常重要。 Express Logic公司在RTOS市场通过注册ThreadX商标和picokernel与preemption-threshold这两个标识来保护其知识产权。这反映了公司对产品独特性和法律保护的重视程度。 手册中关于文档版权声明、商标使用说明及免责声明也强调了该公司对其知识产权的维护态度以及用户在合法合规地使用软件时的相关义务。因此，在利用ThreadX操作系统的过程中，开发者和使用者应当严格遵守相关规定以确保正常使用软件产品的合法性与规范性。
     
  • ThreadX源码.zip
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    ThreadX源码.zip包含了实时操作系统ThreadX的完整源代码，适用于嵌入式系统的高效开发。此资源对学习和研究ThreadX的工作机制及优化方法非常有用。 基于安富莱硬汉的ThreadX工程模板进行了修改，适用于STM32F103系列芯片，并已编译无报错且可直接使用。该版本包含两个打印线程和一个空闲线程。
     
  • Ozone-ThreadX：适用于SEGGER Ozone调试器与ThreadX的RTOS感知插件
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    Ozone-ThreadX是一款专为SEGGER Ozone调试器设计的插件，旨在增强对ThreadX实时操作系统（RTOS）的支持，提供深入的系统分析和调试功能。 Ozone ThreadX RTOS插件在SEGGER Ozone调试器中启用了ThreadX实时操作系统意识功能，并已使用3.22a版进行了测试。安装该插件需要将文件ThreadX.js复制到Ozone的安装目录中的Plugins/OS子目录下，然后通过调用Project.SetOSPlugin(ThreadX)在Ozone控制台启用插件。从菜单View/ThreadX中可以添加视图。 如果系统没有使用最低优先级堆栈定义“空闲线程”，则可能会出现显示不正确的情况。这种问题通常发生在CPU处于tx_thread_schedule.S函数中的__tx_ts_wait部分时发生。
     
  • ThreadX 中文文档
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    《ThreadX 中文文档》为开发者提供了全面而详尽的ThreadX实时操作系统使用指南和参考手册，助力快速掌握嵌入式系统开发。 ### ThreadX实时操作系统知识点 #### 一、ThreadX概述 - **定义与特点**：ThreadX是由ExpressLogic公司开发的一款高性能实时操作系统内核。它以卓越的性能、广泛的适用性和强大的可移植性著称，适用于各种嵌入式系统，尤其适合基于RISC架构和DSP的小型微控制器。 - **目标市场**：ThreadX旨在满足嵌入式实时软件开发的需求，广泛应用于手机、通信设备、汽车引擎控制系统、激光打印机及医疗设备等领域。 #### 二、Picokernel结构与优势 - **Picokernel结构**：不同于传统的分层内核设计，ThreadX采用了Picokernel架构。这种架构将服务直接整合进核心部分，减少了层级之间的转换，从而提高了性能和响应速度。 - **优点**： - **高性能**：通过减少层级和服务调用间的转换，实现了更快的响应时间和更高的系统吞吐量。 - **可定制性**：由于服务是以C库的形式提供的，可以根据具体应用需求选择所需的服务，使得ThreadX最终大小完全取决于应用程序的实际需要。 - **可移植性**：支持广泛的处理器平台，并能够快速适应新的处理器系列。 #### 三、ANSI C源代码实现 - **源代码语言**：ThreadX采用ANSI C编写，仅有少数底层优化部分使用汇编语言。 - **可读性和可维护性**：完整的C源代码提供了一种非“黑盒”的实现方式，便于理解和维护，并允许开发者根据需要进行定制化的修改。 - **快速移植**：使用C语言编写使得ThreadX能够在不同的处理器架构之间轻松移植。通常仅需几周时间就能完成对新处理器的支持。 #### 四、可能成为工业标准的理由 - **通用性强**：支持广泛的处理器架构，包括RISC和DSP，这意味着它可以广泛应用于不同类型的嵌入式系统中。 - **高性能**：Picokernel结构保证了ThreadX的高效性能，这对于需要实时响应的关键应用尤为重要。 - **可移植性**：强大的可移植性意味着可以从一个处理器平台轻松迁移到另一个平台，减少了迁移成本和时间。 - **透明度高**：提供完整的C源代码增强了开发者的信任感，并有助于解决可能出现的问题。 #### 五、嵌入式应用程序与实时软件 - **嵌入式应用程序**：专为特定硬件设计的软件，通常集成在设备中并直接控制硬件资源。 - **实时软件**：对于某些关键操作，必须在限定时间内完成。这类软件被称为实时软件。大多数嵌入式应用属于此类，因为它们需要对外部事件做出及时响应。 #### 六、多任务管理与线程概念 - **多任务**：嵌入式系统通常同时处理多个任务，例如控制不同的传感器或执行不同用户指令。有效的多任务管理是确保各个任务能够高效有序运行的关键。 - **任务与线程**：在实时操作系统中，“任务”指具有一定独立性的程序单元；“线程”则是该程序内部的执行单元。ThreadX支持任务级和线程级调度，以满足不同层次的并发需求。 #### 七、ThreadX的应用场景 - **移动设备**：如智能手机和平板电脑中的操作系统管理。 - **汽车电子系统**：控制发动机、安全系统和其他车辆组件。 - **医疗设备**：用于监控患者健康状况或执行复杂治疗程序。 - **工业自动化**：例如机器人控制和工厂自动化等应用。 - **通信设备**：包括路由器、交换机等网络设备中的数据包处理。 #### 八、结论 ThreadX作为一款高性能实时操作系统内核，凭借其Picokernel结构、卓越性能以及强大的可移植性，在嵌入式领域展现出巨大潜力。它有望成为该领域的工业标准之一。对于那些希望在嵌入式系统中实现高效多任务管理和实时控制的开发者来说，ThreadX无疑是一个值得考虑的选择。
     
  • ThreadX中文教程手册
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    《ThreadX中文教程手册》是一本全面介绍实时操作系统ThreadX的中文指南，涵盖其核心概念、API函数和应用开发技巧，适合嵌入式系统开发者学习使用。 手册概述 本手册提供了关于ThreadX——Express Logic公司高性能实时内核的详尽信息。 指南的意义 本手册适用于嵌入式实时软件开发者。开发者应熟悉标准实时操作系统的功能及C语言编程技术。 结构 手册包括七章、五个附录以及一篇索引，各部分大致介绍如下： 第一章：ThreadX概述及其在嵌入式实时系统中的应用。 第二章：安装步骤和使用说明。 第三章：详细介绍高性能实时内核——ThreadX的功能操作。 第四章：详细解释ThreadX应用程序的接口。 第五章：讲解如何为ThreadX应用程序编写I/O驱动程序。 第六章：介绍ThreadX自带示例程序，帮助理解实际应用中的编程方法。 第七章：深入解析ThreadX内部结构。 附录 A. ThreadX API B. ThreadX常量 C. ThreadX数据类型 D. 线程源代码示例 E. ASCII码表
     
  • ThreadX操作系统详解
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    《ThreadX操作系统详解》深入剖析了ThreadX实时操作系统的架构、功能及应用方法，适合嵌入式系统开发人员阅读。 ThreadX 是一款优秀的硬实时操作系统（RTOS），适用于深嵌入式应用领域。它具有规模小、实时性强、可靠性高以及无产品版权费等特点，并且易于使用。此外，ThreadX 支持多种处理器和系统级芯片（SoC），包括 ARM、PowerPC、SH 4、MIPS、ADI DSP 和 TI DSP 等架构。因此，在消费电子、汽车电子、工业自动化、网络解决方案及军事与航空航天等领域中被广泛应用。
     
  • ThreadX用户指南-中文手册.pdf
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    《ThreadX用户指南-中文手册》是一份详尽介绍实时操作系统ThreadX使用方法和技术细节的文档。适合开发人员参考，帮助其高效地进行嵌入式系统编程与应用开发。 ThreadX是一款优秀的硬实时操作系统（RTOS），适用于深嵌入式应用领域。它与其他许多实时操作系统类似，是个多任务系统，采用抢占式调度机制、快速中断响应以及独立内存管理，并支持线程间通信、互斥锁及事件和线程同步功能。ThreadX的主要特点包括优先级继承的支持、抢占阈值的设计理念、微内核架构以及占用较小的代码空间等特性。此外，ThreadX源代码采用免版税使用模式（royalty-free）。