Xilinx Zynq上FreeRTOS的Tracealyzer

描述

介紹

在操作系統(tǒng)上編寫(xiě)嵌入式軟件應(yīng)用程序時(shí)，通常很難發(fā)現(xiàn)某些定時(shí)問(wèn)題或解釋某些奇怪的行為。到底出了什么問(wèn)題？另一件事是，在研究嵌入式操作系統(tǒng)時(shí)，對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行行為進(jìn)行可視化呈現(xiàn)是很有用的。了解任務(wù)優(yōu)先級(jí)、調(diào)度程序設(shè)置、隊(duì)列管理等，。。。

我發(fā)現(xiàn)Percepio Tracealyzer是這類(lèi)事情的完美工具。Tracealyzer可以通過(guò)兩種方式工作：快照模式（這就是本教程的內(nèi)容）或流模式。

對(duì)于本指南，您需要Avnet MiniZed板（基于Xilinx Zynq）、Xilinx vivado工具和Percepio tracealyzer 4（網(wǎng)站上的評(píng)估版）。

硬件設(shè)計(jì)（FPGA）

讓我們開(kāi)始為本指南開(kāi)發(fā)硬件部分（FPGA設(shè)計(jì)）。如果你是FPGA設(shè)計(jì)的新手，你可以打開(kāi)我的硬件設(shè)計(jì)。否則，開(kāi)始構(gòu)建以下基于ZYNQ7的設(shè)計(jì)：

基于zynq7的設(shè)計(jì)

在框圖中放置以下組件：

ZYNQ7處理系統(tǒng)

AXI GPIO，2個(gè)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(duì)ZYNQ7處理系統(tǒng)使用自動(dòng)配置（使用預(yù)設(shè)），但隨后必須手動(dòng)添加M_AXI_GP0_ACLK端口以連接AXI從外設(shè)。

使用“自動(dòng)連接”功能將AXI_GPIO塊連接到AXI總線(xiàn)。

別忘了在“塊設(shè)計(jì)”之上添加一個(gè)HDLWrapper。生成比特流并將硬件設(shè)計(jì)導(dǎo)出到Vivado SDK（包括比特流）。

軟件設(shè)計(jì)和SDK設(shè)置

新建Xilinx應(yīng)用程序項(xiàng)目

選擇Xilinx=>“應(yīng)用程序項(xiàng)目”

新建Xilinx應(yīng)用程序項(xiàng)目

確保選擇FreeRTOS作為此應(yīng)用程序項(xiàng)目的操作系統(tǒng)平臺(tái)，然后單擊“下一步”而不是“完成”

新建應(yīng)用程序項(xiàng)目向?qū)?/p>

選擇FreeRTOS Hello World模板。

FreeRTOS Hello World模板

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

板支持包設(shè)置

更改stdin和stdout

如果您對(duì)FreeRTOSConfig。當(dāng)使用Vivado SDK進(jìn)行FreeRTOS應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)時(shí)，h文件將在每次生成應(yīng)用程序時(shí)被覆蓋。因此，您必須將libscr文件從bsp復(fù)制/粘貼到應(yīng)用程序。

將freertos libscr從bsp復(fù)制到應(yīng)用程序項(xiàng)目

將freertos libscr粘貼到freertos_trace應(yīng)用程序目錄

將Tracealyzer庫(kù)導(dǎo)入Vivado SDK應(yīng)用程序項(xiàng)目

現(xiàn)在是導(dǎo)入tracealyzer庫(kù)以便在我們的應(yīng)用程序中使用它的時(shí)候了。此步驟要求您在開(kāi)發(fā)PC上成功安裝Percepio Tracealyzer 4。單擊應(yīng)用程序項(xiàng)目并選擇導(dǎo)入。

導(dǎo)入tracealyzer文件

選擇文件系統(tǒng)

從文件系統(tǒng)導(dǎo)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(xiàn)在在FreeRTOSConfig中設(shè)置。h（復(fù)制/粘貼應(yīng)用程序項(xiàng)目中的FreeRTOS libscr文件；不在BSP中）>將USER_TRACE_FACILITY配置為1

配置跟蹤設(shè)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(dòng)uiTraceSystemState的聲明

移動(dòng)uiTraceSystemState

移動(dòng)uiTraceSystemState

更改trcHardwarePort.h

trc硬件端口.h

C代碼（freertos_hello_world.C）

現(xiàn)在是時(shí)候看看我們的演示FreeRTOS應(yīng)用程序了。我們從Xilinx SDK的FreeRTOS Hello World模板開(kāi)始。確保在主函數(shù)中使用vTraceEnable（TRC_start）啟動(dòng)代碼；添加一些用戶(hù)事件代碼以在Tracealyzer中查看它們。

vTraceEnable（TRC_START）

在TX任務(wù)、RX任務(wù)和TimerCallback中：

TX任務(wù)代碼

RX任務(wù)

TimerCallback代碼

更改應(yīng)用程序項(xiàng)目的C/C++構(gòu)建設(shè)置

C/C++生成設(shè)置

常規(guī)包括

編譯器目錄包括

在Vivado SDK中安裝Percepio跟蹤導(dǎo)出器插件

我們必須安裝可用于eclipse IDE的Percepio跟蹤導(dǎo)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(diǎn)

SDK重新啟動(dòng)后，您有一個(gè)新選項(xiàng)“Percepio”，可以在其中檢查和更改您的首選項(xiàng)。

檢查percepio首選項(xiàng)

percepio跟蹤分析器首選項(xiàng)

調(diào)試應(yīng)用程序并拍攝快照跟蹤

-編程FPGA并開(kāi)始“使用GDB調(diào)試器在硬件上調(diào)試”

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