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title: Lab3: GNU Toolchain and RTOS
toc: no
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預期目標
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- 學習 GNU Toolchain 的使用
- 在 QEMU 模擬的 STM32 環境中，嘗試執行 `FreeRTOS<http://www.freertos.org/>`_ 並且學習相關的操作
- 對 RTOS 內部運作進行視覺化，以銜接未來的硬體操作


GTKWave
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- `GTKWave<http://gtkwave.sourceforge.net/>`_: 強大的 wave viewer
- 在 Ubuntu Linux 的安裝與操作

.. code-block:: prettyprint

    sudo apt-get install gtkwave
    cp -af /usr/share/doc/gtkwave/examples/ && cd examples
    vzt2vcd des.vzt > des.vcd
    gtkwave des.vcd

- 參考輸出畫面。記得要先選取左下方 Type / SIgnals 並以 Append 加入到分析的清單中

.. image:: http://www.gentoo.org/proj/en/science/electronics/tests/gtkwave.png

- 建立 sample.vcd 檔案，觀察 GTKWave 輸出。內容如下：

.. code-block:: prettyprint

    $version
    $end
    $timescale 1
    $end
    $var wire 8 0x01 0x01 $end
    $var wire 8 0x02 0x02 $end
    $var wire 8 0x03 0x03 $end
    $var wire 8 0x04 0x04 $end
    $var wire 8 0x05 0x05 $end
    $var wire 8 0x06 0x06 $end
    $dumpvars
    #0
    b00000110 0x01
    #174542
    b00000101 0x01
    #174548
    b00000110 0x01
    #3512733
    b00000000 0x01
    $end


FreeRTOS for STM32
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- 仿造 `Lab-2</embedded/Lab2>`_ 操作，取得最新的 Lab3 程式碼
- 狀況一：只是在課堂練習

.. code-block:: prettyprint

    git clone git://gitcafe.com/embedded2012/Labs.git
    cd Labs/Lab-3

- 狀況二：整合到 P-<username>，準備可提交作業的環境。以 `jserv</User/jserv>`_ 為例：

.. code-block:: prettyprint

    cd P-jserv
    git fetch labs
    git rebase labs/master
    cd Lab-3

- 取得最新的 QEMU-STM32，注意：與 `Lab-1</embedded/Lab1>`_ 的 QEMU 是不同版本
    ``git clone git://gitcafe.com/embedded2012/qemu_stm32.git``

- 配置 QEMU-STM32 組態並編譯

.. code-block:: prettyprint

    cd qemu_stm32
    ./configure --disable-werror --enable-debug --target-list="arm-softmmu" \
        --extra-cflags=-DDEBUG_CLKTREE \
        --extra-cflags=-DDEBUG_STM32_RCC \
        --extra-cflags=-DDEBUG_STM32_UART \
        --extra-cflags=-DSTM32_UART_NO_BAUD_DELAY \
        --extra-cflags=-DSTM32_UART_ENABLE_OVERRUN
    make && cd ..

- 仿造 `Lab-2</embedded/Lab2>`_ 的操作，編譯並執行 FreeRTOS 程式

.. code-block:: prettyprint

    cd freertos
    make
    make qemu

- 按下 Ctrl-Alt-2 切換到 serial0 畫面時，可發現 FreeRTOS 示範程式中的 thread 已主動作了輸出，並且可在該畫面中，進行輸入操作。請觀察其行為並比對程式碼

作業 (A)
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.. image:: /embedded/Lab3/gtkwave.png

參考資訊
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- Efficient Debugging and Tracing of System Level Designs
  * http://www.cecs.uci.edu/technical_report/TR06-08.pdf