Xilinx Zynq上FreeRTOS的Tracealyzer

描述

介绍

在操作系统上编写嵌入式软件应用程序时，通常很难发现某些定时问题或解释某些奇怪的行为。到底出了什么问题？另一件事是，在研究嵌入式操作系统时，对系统的运行行为进行可视化呈现是很有用的。了解任务优先级、调度程序设置、队列管理等，。。。

我发现Percepio Tracealyzer是这类事情的完美工具。Tracealyzer可以通过两种方式工作：快照模式（这就是本教程的内容）或流模式。

对于本指南，您需要Avnet MiniZed板（基于Xilinx Zynq）、Xilinx vivado工具和Percepio tracealyzer 4（网站上的评估版）。

硬件设计（FPGA）

让我们开始为本指南开发硬件部分（FPGA设计）。如果你是FPGA设计的新手，你可以打开我的硬件设计。否则，开始构建以下基于ZYNQ7的设计：

基于zynq7的设计

在框图中放置以下组件：

ZYNQ7处理系统

AXI GPIO，2个通道连接至pl_led_g和pl_led_r

AXI GPIO，1通道连接至pl_sw_1bit

您可以对ZYNQ7处理系统使用自动配置（使用预设），但随后必须手动添加M_AXI_GP0_ACLK端口以连接AXI从外设。

使用“自动连接”功能将AXI_GPIO块连接到AXI总线。

别忘了在“块设计”之上添加一个HDLWrapper。生成比特流并将硬件设计导出到Vivado SDK（包括比特流）。

软件设计和SDK设置

新建Xilinx应用程序项目

选择Xilinx=>“应用程序项目”

新建Xilinx应用程序项目

确保选择FreeRTOS作为此应用程序项目的操作系统平台，然后单击“下一步”而不是“完成”

新建应用程序项目向导

选择FreeRTOS Hello World模板。

FreeRTOS Hello World模板

更改Board Support Package Settings（板支持包设置）以使用ps7_art_1作为stdin和stdout

板支持包设置

更改stdin和stdout

如果您对FreeRTOSConfig。当使用Vivado SDK进行FreeRTOS应用程序开发时，h文件将在每次生成应用程序时被覆盖。因此，您必须将libscr文件从bsp复制/粘贴到应用程序。

将freertos libscr从bsp复制到应用程序项目

将freertos libscr粘贴到freertos_trace应用程序目录

将Tracealyzer库导入Vivado SDK应用程序项目

现在是导入tracealyzer库以便在我们的应用程序中使用它的时候了。此步骤要求您在开发PC上成功安装Percepio Tracealyzer 4。单击应用程序项目并选择导入。

导入tracealyzer文件

选择文件系统

从文件系统导入

浏览到Tracealyzer安装目录并选择TraceRecoder目录，添加以下文件：

TraceRecoder目录

还将所有文件添加到config和include目录中

配置文件

包含文件

现在在FreeRTOSConfig中设置。h（复制/粘贴应用程序项目中的FreeRTOS libscr文件；不在BSP中）>将USER_TRACE_FACILITY配置为1

配置跟踪设施

添加trcRecoder。h在FreeRTOSConfig.h中

添加trcRecoder.h

更改trcConfiguration。h我们不必在Vivado SDK中包含处理器头文件，并使TRC_CFG_HARDARE_PORT等于TRC_HARWARE_PORT_ARM_CORTEX_A9（MiniZed上的处理器）

不需要处理器头文件

TRC_HARDWARE_PORT_ARM_CORTEX_A9

更改trcKernelPort.h中的代码

trcKernel端口。h定位

在trcKernelPort.h中向上移动uiTraceSystemState的声明

移动uiTraceSystemState

移动uiTraceSystemState

更改trcHardwarePort.h

trc硬件端口.h

C代码（freertos_hello_world.C）

现在是时候看看我们的演示FreeRTOS应用程序了。我们从Xilinx SDK的FreeRTOS Hello World模板开始。确保在主函数中使用vTraceEnable（TRC_start）启动代码；添加一些用户事件代码以在Tracealyzer中查看它们。

vTraceEnable（TRC_START）

在TX任务、RX任务和TimerCallback中：

TX任务代码

RX任务

TimerCallback代码

更改应用程序项目的C/C++构建设置

C/C++生成设置

常规包括

编译器目录包括

在Vivado SDK中安装Percepio跟踪导出器插件

我们必须安装可用于eclipse IDE的Percepio跟踪导出器插件。；选择帮助并单击“安装新软件”。

安装新软件

添加http://percepio.com/exporter作为软件站点

SDK重新启动后，您有一个新选项“Percepio”，可以在其中检查和更改您的首选项。

检查percepio首选项

percepio跟踪分析器首选项

调试应用程序并拍摄快照跟踪

-编程FPGA并开始“使用GDB调试器在硬件上调试”