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综述:带微控制器的实践RTOS

史蒂夫布兰望2020年9月20日1条评论

全面披露:我有一个免费副本进行评估。

具有微控制器的实践RTOS:使用Freertos,STM32 MCU和Segger调试工具构建实时嵌入式系统 by 布莱恩amos 是一本杰出的书。它达到了它的名字,非常动手和实用,只要任何关于RTOS(实时操作系统)的信息,从而构建在Real硬件上运行的真实多线程嵌入式系统应用程序。

它使用st micro STM32 Nucleo-F767ZI 开发板(超过35美元,分销商运送)运行其所有示例,用C编写,并使用在Windows,Mac或Linux上运行的免费可下载工具构建。所有示例的完整源代码可下载。

本文以PDF格式提供,便于打印

它不仅仅是为了 弗雷托斯。每次ROS都有一些不同的,每个都略有不同的设计决策,但从根本上讲,他们都分享相同的概念。本书在使用各种RTOS在各种应用中使用各种RTOS的概念,方法和考虑因素提供了非常实际的基础基础,例如 Threadx., QNX., micrium UC / OS, VxWorks., RTEM, keil rtx.,嵌入式Linux, 和风等人以及其他CMSIS-RTOS和POSIX API。

AMOS做出了概念和背景信息的优秀工作,解释了各种选项的优缺点,然后展示了如何使用它们。他使用的模式是在裸机单线程应用程序中开始轮询,进展到ISR(中断服务例程),DMA(直接内存访问),然后是全新的RTOS多任务。

他解释了每个表格的建议或不建议,成本和福利。他讨论了要制造的各种权衡,这是工程的重要组成部分。当他反复指出时,每种情况都没有一个尺寸适合所有解决方案。

该书组织成四个部分:

  1. 简介和RTOS概念
  2. 工具链设置
  3. RTOS.应用示例
  4. 先进的RTOS技术

第1节定义了“实时”和“RTOS”,区分硬,公司和软实时系统。它将RTOS任务与具有ISR和DMA的裸金属超级换双方和并行性进行了比较,然后涵盖队列,信号量和互斥锁等并发概念。

第2节涵盖MCU,开发板,工具链和调试器选择。其中包括如何导航数据表和供应商网站,当您首次开始挖掘它们时,这可能会压倒。 Amos解释了为什么他选择STM32核心F767ZI开发板, stm32cubeide.和塞格尔 j-link., 臭氧, 和 SystemView. 调试和监控本书的工具。这是非常有价值的,因为您可能会发现您有一天责任进行此类技术决策。

第3节通过了几个示例应用程序,说明设置和控制多个任务,并管理它们之间的交互。 AMOS使用简单的GPIO LED和UART控件来使活动可见,但这些可以扩展到需要在任务之间进行共享和协调的任何资源。他使用调试工具来监视和解释行为。这也是非常有价值的,因为从系统中获取信息并解释它是评估和改进它的关键部分。

第4节涵盖了几个先进的主题。这些包括驱动程序和ISR,更多资源共享方法(使用USB端口为示例外设),使用CMSI--TTOS和POSIX API,内存管理,多处理器和多个-core系统和故障排除提示。

沿途,AMOS讨论了各种陷阱,如糟糕的设计抽象,过度紧张的耦合,优先级反演和竞争条件(关于 火星探路器 对于优先级反转的迷人示例)。这些是构建具有多个版本寿命的安全产品的重要主题,并且在市场上成功。

本书中的所有示例都是全功能应用程序,AMOS通过设置所有内容的步骤,构建,下载,运行,调试,监控和评估结果。同样,这都是非常有价值的,因为这些是你需要的真实实际技能。了解工具以及如何与它们一起工作至关重要。即使您使用不同的工具集,许多概念也是一样的。

对于每位真实代码,他通过代码中的主要项目进行了分解,解释了他们所做的以及如何解释它们。他还讨论了设计考虑因素和替代方案。

虽然应用程序很简单,但它们为更复杂的实验制作了很大的起点,因为它们在板上使用真正的外围设备并铺设了所有必要的脚手架。这是我真正喜欢这本书的一件事。我与其他书籍的常见投诉是示例代码如此普遍,即它并没有比阅读标题文件从读取的更多信息。这些更好,为Kickstart提供真正的工作。

一旦您在核心上使用应用程序的实用技能,您就可以在数据表中进一步开始阅读并尝试其他外围设备。然后您可以使用额外的外部硬件进行扩展; Nucleo具有用于连接Arduino屏蔽或各种其他设备的标头。这是事物真正获得乐趣和学习的地方真的加速。想要连接声纳传感器? OLED显示屏?按钮和控制?电机?添加面包板和组件实验套件(如  或者 )您可以构建真正的功能原型,然后探索您自己的设计替代品。

这将是专业自学,大学本科或高中课程的优秀教科书,或类似于机器人俱乐部的课后课程。结合:

和 核心板,任何完成所有项目的人 书籍将掌握一套优秀的实践技能和背景知识,具有现实世界的适用性。

和尖端帽子 to 菲利普约翰斯顿,作为本书中的技术审阅者,谁是谁 嵌入式植物 网站是一个很好的资源。


[]
评论 纤维淀粉2月28日,2021年

这本书很棒!

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