TI-RTOS-MCU
TI-RTOS:適用於微控制器 (MCU) 的即時作業系統 (RTOS)
TI-RTOS-MCU
概覽
此頁面上的 TI-RTOS 套件僅適用於舊版產品,目前不提供支援。若 TI-RTOS 適用於新產品,TI-RTOS 將隨附於該產品的軟體開發套件 (SDK) 中。
利用 TI-RTOS 加速開發 MCU 應用程式
TI-RTOS 不需要從頭開始建立基本系統軟體功能,所以能加速開發時程。從即時多工的 TI-RTOS 核心,到完整的 RTOS 解決方案,TI-RTOS 一應俱全,更包括其他中介軟體元件、產品驅動程式和電源管理。TI-RTOS 搭配 TI 的超低功耗 MCU,可協助開發人員設計電池續航力更長的應用。藉由提供預先測試及預先整合的必要系統軟體元件,TI-RTOS 可協助開發人員專注打造更獨樹一幟的應用。
TI-RTOS 採用現有經實證的軟體元件為基礎架構,可確保可靠性及品質,除此之外,還擴充了適用於多任務開發和整合測試的紀錄、額外範例以及 API,協助驗證所有元件是否能協調運作。TI-RTOS 應用可利用多種整合式開發環境 (IDE) 或工具鏈進行開發,包括 Code Composer Studio™ IDE Desktop、Code Composer Studio IDE Cloud、Energia (Arduino 相容軟體環境)、IAR Embedded Workbench IDE 與 GCC。
授權 - TI-RTOS 附帶完整的原始程式碼,前期或運作時均無需授權費用。多任務處理核心、TCP/IP 網路堆疊、FAT 檔案系統和所有產品驅動程式及範例均使用開放式原始碼 BSD 式授權,可免去繁瑣的授權限制,協助開發人員輕鬆將軟體傳送給合作伙伴或分包商。與 GPL 授權不同,BSD 授權並不要求開發人員傳送應用程式的原始程式碼。
特點
TI-RTOS 提供下列元件:
- TI-RTOS 核心 - TI-RTOS 核心 (原稱 SYS/BIOS) 可提供先佔式確定性多執行緒與同步服務、記憶體管理及中斷處理。
- TI-RTOS 裝置驅動程式及基板初始化 - TI-RTOS 驅動程式及基板初始化提供一組裝置驅動程式 API,如乙太網路、UART 及 I2C,這些 API 在所有裝置上均為標準,並可為支援的所有基板進行程式碼初始化。所有驅動程式及基板初始化 API 均以 TivaWare、MWare、CCWare 或 MSPWare 程式庫為基礎。
- TI-RTOS 網路 - TI-RTOS 網路 (原稱 NDK) 提供相容於 IPv4 和 IPv6 的 TCP/IP 堆疊,以及相關網路應用程式,如 DNS、HTTP 和 DHCP。
- TI-RTOS 無線連線 - TI-RTOS 可完全整合於 SimpleLink™ 無線 MCU 系列提供的無線連線架構,包括 Wi-Fi、Bluetooth Smart (藍牙低功耗) 及 ZigBee®。
- TI-RTOS 檔案系統 - TI-RTOS 檔案系統是一套以開放式原始碼 Fatfs 產品為基礎的 FAT 相容檔案系統。
- TI-RTOS USB - TI-RTOS USB 可提供 USB 主機及裝置架構,以及 MSC、CDC 及 HID 等級驅動程式。
- TI-RTOS 電源管理器 - TI-RTOS 電源管理器提供已預先完整設定的超低功耗模式,並可在 CPU 閒置時自動判斷最佳的低功耗模式。TI-RTOS 驅動程式可偵測電源,並與電源管理器通訊,確保非使用中的週邊裝置均已關機。如需詳細資訊,請參閱電源管理白皮書。
- TI-RTOS 檢測 - 開發人員可透過 TI-RTOS 檢測在應用程式中加入偵錯工具,讓系統級分析工具顯示運作期間的行爲 (包括上下文切換)。
TI-RTOS 生態系統合作伙伴
若客戶需要額外功能以充實 TI-RTOS,可授權 TI-RTOS 生態系統合作夥伴的系統軟體模組:
TI-RTOS 核心概覽
TI-RTOS 核心為先佔式確定性多工核心,協助開發人員打造精密複雜的應用程式時,不必妥協於緊迫的最後期限。以下簡要說明核心可提供的服務:
- 快取 - 快取配置和管理
- 時脈 - 時間觸發函數
- 診斷 - 使用者可配置的追蹤功能,包括宣告檢查參數和狀態
- 錯誤 - 定義、升級和檢查錯誤處理程式
- 事件 - 等待多個 RTOS 或自定義事件的任意組合
- GateMutex - 執行優先權繼承的二進位互斥鎖
- HeapBuf - 快速、具確定性的固定大小緩衝池
- HeapMem - 大小可變的動態堆積
- HeapMultiBuf - 以多個緩衝池為基礎,且大小可變的確定性動態堆積
- 硬體中斷 (HWI) - 從硬體中斷到 RTOS 的介面
- 日誌 - 低負擔記錄與輸出敘述
- 信箱 - 任務間交換的同步數據
- 記憶體 - 記憶體配置介面
- 旗號 - 計算旗號
- 軟體中斷 (SWI) - 使用程式架構,但無法讓出資源的輕量先佔式執行緒
- 系統 - 一般系統功能,例如中止、退出和系統輸出
- 任務 - 可以讓出處理器執行權的獨立執行緒
- 計時器 - 硬體計時器的介面
- 時間戳記 - 32 位元和 64 位元時間戳記服務
TI-RTOS 電源管理器
針對專門用於 IoT 端點應用的 TI 裝置,如 SimpleLink™、CC3200 與 CC2600,以及 MSP432™ MCU,為因應其關鍵功耗需求,TI-RTOS 提供電源管理功能,開發人員可輕鬆運用晶片中的基礎硬體功能。
如需詳細資訊,請參閱電源管理白皮書。
- 支援刻點抑制功能,避免系統計時器刻點意外喚醒 CPU,產生無關的逾時或週期性功能活動。
- TI-RTOS 電源管理器可透過驅動程式追蹤周邊設備活動,並在周邊設備未使用時自動閒置時脈及相關電源域。
- 在 IDL 任務中執行的電源政策。可計算 CPU 閒置期間最適合使用何種關機模式,將功耗降至最低。
- TI-RTOS 電源管理器通常提供多種電源模式 (例如閒置、待機與關機),並已針對適用產品進行完全整合與測試。
- 電源管理器包含限制設定和暫存器/通知機制,因此應用程式可與電源管理器通訊,避免意外斷電。
作業系統感知偵錯和分析工具
TI-RTOS 核心可搭配 Code Composer Studio (CCS) 使用,提供多種工具,協助偵錯和最佳化多執行緒應用程式。Run-time Object Viewer (ROV) 可協助開發人員檢查任務、信箱、旗號等作業系統物件的狀態,包括任務是否就緒、正在執行或遭阻止、IPC 上哪些任務已遭阻止,以及任務是否超出其堆疊限制。ROV 已整合至 CCS 及 IAR Embedded Workbench IDE 中。CCS 還包括一個名爲 RTOS 分析器的工具,可即時擷取行為,並顯示執行緒的執行與切換順序、執行緒與系統 CPU 負載、作業系統事件,以及使用者定義的日誌資訊。
TI-RTOS 網路概覽
TI-RTOS 網路原稱網路開發人員套件 (NDK),結合了雙模式 IPv4/IPv6 架構與部分網路應用。TI-RTOS 網路支援同時適用於支援乙太網路的 MCU、MPU 及 DSP。TI-RTOS 網路包括:
- 核心 TCP/IP 通訊協定堆疊:原始和二進位的雙模式 IPv6/IPv4 架構,包括 VLAN 封包優先權標記、TCP、UDP、ICMP、IGMP、IP 和 ARP
- 網路應用:HTTP、TELNET、TFTP、SNTP、DNS、DHCP (僅限 IPv4) 用戶端和伺服器端
- 序列式/行動數據機支援:PPP 和 PPPoE
- 應用程式介面:BSD 插槽、零複製插槽,並支援原始乙太網路
- 裝置驅動程式:屬於 TI-RTOS 或 TI 軟體開發套件 (SDK) 的部分 TI 裝置,可使用已預先測試的產品驅動程式
此外,SNMP 和 TSL/SSL 支援也提供第三方連結功能。TI-RTOS 可透過 SimpleLink CC3100 的驅動程式提供 Wi-Fi 支援,此驅動器已預先整合多個裝置的 SPI 驅動程式,如 Tiva C 與 MSP432™ MCU,可立即為這些裝置新增 Wi-Fi 功能。TI-RTOS 也完全支援 CC3200 的內建 Wi-Fi 功能。