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Lazuli

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Lazuli RTO

什麼是Lazuli？

Lazuli是針對AVR微控制器的先發製人多任務RTO（實時操作系統/內核）。它允許在AVR微控制器上的實時上下文中編程和運行多個獨立的任務。 Lazuli RTO在其基本配置中的內存足跡較低（ROM <4千鍵，<200個字節的靜態RAM）。 Lazuli RTO可用於開發具有強大實時限製或需求多任務處理的嵌入式應用程序或固件。

AVR MCU被廣泛用於嵌入式工業設備和應用中，也已知在Arduino板上使用。在Lazuli RTOS的頂部編寫的應用程序以及業餘愛好者的創作。

Lazuli RTOS以其源代碼表格分發，旨在構建並與您自己的最終可執行文件靜態鏈接。這使得內核可以靜態配置，並受益於編譯器優化。

該項目在https://github.com/randruc/lazuli上託管

特徵

用戶任務的先發製人多任務處理
實時安排
無需MMU
“ Romable”：所有系統都可以適合ROM
高度可配置，具有模塊化體系結構
“等待事件”編程模型
一個完整的集裝開發環境
完整的文檔：API文檔，用戶和內核文檔

功能

目前，Lazuli內核提供以下功能：

速率單調調度
優先式圓形旋轉計劃（POSIX的SCHED_RR ）
靜音
AVR USART驅動程序，包括完整的printf()實現
軟件計時器

挑戰和哲學

Lazuli項目具有非常具體的目標，使其與眾不同。這些都是：

免費軟件- 此項目是由使用免費軟件開發的，並且可以僅使用免費軟件構建。
純ANSI C（89） -Lazuli在其所有C部分中均在純C89中編碼。這意味著不使用針對C語言的特定編譯器代碼或擴展。已將此選擇允許將代碼輕鬆移植到許多平台和架構上，並由最多的編譯器編譯。另一個原因是所有C代碼檢查工具都可以理解C89。
有記載的- Lazuli項目旨在成為一個有據可查的項目。所有代碼都經過仔細的記錄，並提供有關其工作原理以及如何使用它的良好文檔。

目標平台

Lazuli RTOS目前運行在Atmega328p MCU上（在Arduino上使用），但應容易移植到其他AVR平台。

重要的通知

儘管Lazuli傾向於達到高度的代碼質量和穩定性，但它不適合安全系統，因為它未通過這些特定用途進行認證。有關什麼是安全 - 關鍵系統的更多信息，請閱讀https://en.wikipedia.org/wiki/safety-critical_system

文件

該項目的文檔可以在https://lazuli.readthedocs.io/en/latest/上閱讀

可以在https://randruc.github.io/lazuli/doxygen/latest/上讀取API文檔

使用兩種不同的工具來記錄該項目：

sphinx從重組文本編寫的文件中生成用戶文檔。來源在文檔/目錄中。
從C代碼註釋中doxygen API文檔。

例子

使用Lazuli RTO的示例程序可以在目錄示例程序中找到。

這裡顯示了經典的閃爍LED。嵌入式系統的Hello世界。人們對Lazuli API的介紹進行了大量評論。

 #include <stdint.h>

#include <Lazuli/lazuli.h>
#include <Lazuli/sys/arch/AVR/registers.h>

/*
 * This is the Blink task. It simply blinks the built-in LED on Arduino
 * platforms.
 * This task is scheduled in real-time. It is configured to blink with an exact
 * period of 1 second.
 */
void
Blink ()
{
  /* On the Arduino, this pin corresponds to the built-in LED */
  const uint8_t ledPin = 0x20 ;

  DDRB |= ledPin ;   /* Set the pin to be an output pin        */
  PORTB &= ~ ledPin ; /* The initial state of the pin will be 0 */

  /* Now this is the main loop of this task */
  for (;;) {
    /* Wait for the next real-time activation of the task */
    Lz_Task_WaitActivation ();

    PINB |= ledPin ; /* Toggle the pin */
  }
}

void
main ( void )
{
  /* Allocate a configuration object on the stack                      */
  Lz_TaskConfiguration configuration ;

  /* Initialize the configuration object with default values           */
  Lz_TaskConfiguration_Init ( & configuration );

  /* Configure the Blink task to be cyclic real-time (RMS scheduling)  */
  configuration . schedulingPolicy = CYCLIC_RT ;

  /* The Blink task has a period of 25 time slices.                    */
  /* Our platform has a 16 MHz clock, and the system clock resolution  */
  /* frequency is configured to 50 Hz. This is an arbitrary value that */
  /* can be configured by the user.                                    */
  /* With a system clock resolution frequency set to 50 Hz, the system */
  /* clock period is then 1 / 50 = 0.02 second.                        */
  /* So 0.02 * 25 = 0.5 second, which corresponds to the half period   */
  /* of our task.                                                      */
  configuration . period = 25 ;

  /* The Blink task has a completion of 10 time slices (arbitrary here */
  /* because our task does almost nothing).                            */
  configuration . completion = 10 ;

  /* Register the Blink task to run with the parameters above          */
  Lz_RegisterTask ( Blink , & configuration );

  /* Run the system                                                    */
  Lz_Run ();
}