Xilinx Zynq上FreeRTOS的Tracealyzer

描述

介紹

在操作系統上編寫嵌入式軟件應用程序時，通常很難發現某些定時問題或解釋某些奇怪的行為。到底出了什么問題？另一件事是，在研究嵌入式操作系統時，對系統的運行行為進行可視化呈現是很有用的。了解任務優先級、調度程序設置、隊列管理等，。。。

我發現Percepio Tracealyzer是這類事情的完美工具。Tracealyzer可以通過兩種方式工作：快照模式（這就是本教程的內容）或流模式。

對于本指南，您需要Avnet MiniZed板（基于Xilinx Zynq）、Xilinx vivado工具和Percepio tracealyzer 4（網站上的評估版）。

硬件設計（FPGA）

讓我們開始為本指南開發硬件部分（FPGA設計）。如果你是FPGA設計的新手，你可以打開我的硬件設計。否則，開始構建以下基于ZYNQ7的設計：

基于zynq7的設計

在框圖中放置以下組件：

ZYNQ7處理系統

AXI GPIO，2個通道連接至pl_led_g和pl_led_r

AXI GPIO，1通道連接至pl_sw_1bit

您可以對ZYNQ7處理系統使用自動配置（使用預設），但隨后必須手動添加M_AXI_GP0_ACLK端口以連接AXI從外設。

使用“自動連接”功能將AXI_GPIO塊連接到AXI總線。

別忘了在“塊設計”之上添加一個HDLWrapper。生成比特流并將硬件設計導出到Vivado SDK（包括比特流）。

軟件設計和SDK設置

新建Xilinx應用程序項目

選擇Xilinx=>“應用程序項目”

新建Xilinx應用程序項目

確保選擇FreeRTOS作為此應用程序項目的操作系統平臺，然后單擊“下一步”而不是“完成”

新建應用程序項目向導

選擇FreeRTOS Hello World模板。

FreeRTOS Hello World模板

更改Board Support Package Settings（板支持包設置）以使用ps7_art_1作為stdin和stdout

板支持包設置

更改stdin和stdout

如果您對FreeRTOSConfig。當使用Vivado SDK進行FreeRTOS應用程序開發時，h文件將在每次生成應用程序時被覆蓋。因此，您必須將libscr文件從bsp復制/粘貼到應用程序。

將freertos libscr從bsp復制到應用程序項目

將freertos libscr粘貼到freertos_trace應用程序目錄

將Tracealyzer庫導入Vivado SDK應用程序項目

現在是導入tracealyzer庫以便在我們的應用程序中使用它的時候了。此步驟要求您在開發PC上成功安裝Percepio Tracealyzer 4。單擊應用程序項目并選擇導入。

導入tracealyzer文件

選擇文件系統

從文件系統導入

瀏覽到Tracealyzer安裝目錄并選擇TraceRecoder目錄，添加以下文件：

TraceRecoder目錄

還將所有文件添加到config和include目錄中

配置文件

包含文件

現在在FreeRTOSConfig中設置。h（復制/粘貼應用程序項目中的FreeRTOS libscr文件；不在BSP中）>將USER_TRACE_FACILITY配置為1

配置跟蹤設施

添加trcRecoder。h在FreeRTOSConfig.h中

添加trcRecoder.h

更改trcConfiguration。h我們不必在Vivado SDK中包含處理器頭文件，并使TRC_CFG_HARDARE_PORT等于TRC_HARWARE_PORT_ARM_CORTEX_A9（MiniZed上的處理器）

不需要處理器頭文件

TRC_HARDWARE_PORT_ARM_CORTEX_A9

更改trcKernelPort.h中的代碼

trcKernel端口。h定位

在trcKernelPort.h中向上移動uiTraceSystemState的聲明

移動uiTraceSystemState

移動uiTraceSystemState

更改trcHardwarePort.h

trc硬件端口.h

C代碼（freertos_hello_world.C）

現在是時候看看我們的演示FreeRTOS應用程序了。我們從Xilinx SDK的FreeRTOS Hello World模板開始。確保在主函數中使用vTraceEnable（TRC_start）啟動代碼；添加一些用戶事件代碼以在Tracealyzer中查看它們。

vTraceEnable（TRC_START）

在TX任務、RX任務和TimerCallback中：

TX任務代碼

RX任務

TimerCallback代碼

更改應用程序項目的C/C++構建設置

C/C++生成設置

常規包括

編譯器目錄包括

在Vivado SDK中安裝Percepio跟蹤導出器插件

我們必須安裝可用于eclipse IDE的Percepio跟蹤導出器插件。；選擇幫助并單擊“安裝新軟件”。

安裝新軟件

添加http://percepio.com/exporter作為軟件站點

SDK重新啟動后，您有一個新選項“Percepio”，可以在其中檢查和更改您的首選項。

檢查percepio首選項

percepio跟蹤分析器首選項

調試應用程序并拍攝快照跟蹤

-編程FPGA并開始“使用GDB調試器在硬件上調試”

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