伪RTOS-ProroThread在CH573芯片上的移植

沁恒的CH573芯片是一个非常便宜好用的蓝牙芯片，采用了RISC内核，主频可达60M，资源是18KB RAM + 448KB FLASH + 32KB DataFlash。

在我们使用了芯片的蓝牙库后，会占用很多的ram，快速代码占用4k多，蓝牙协议栈还需要占用5k左右，还需要预留堆栈左右给芯片使用，留给客户的可用ram空间只剩下了8k不到，所以在给ch573移植操作系统时经常会遇到内存不够用的尴尬处境。

对于这类情况，一般都是使用蓝牙库自带的TMOS进行任务的调度处理。但是TMOS有一个无法避免的缺陷-它不是中断安全的。即我们不可以在中断中调用TMOS的函数，不然会出现函数调用不成功等意外情况，导致功能无法实现。

在这里将介绍一个占用特别小的伪RTOS，即ProtoThread。因为它并不是通过切换芯片寄存器等上下文实现的任务切换，所以只能算一个伪RTOS。

ProtoThread的作者Adam Dunkels，他是UIP，lwIP，Contiki的作者。ProtoThread现在作为物联网操作系统Contiki NG中负责任务调度的部分，它综合考虑了低功耗物联网设备的性能，可以在8位MCU上流畅运行。

在这里我们将介绍如何将ProtoThread移植到CH573，并写DEMO测试。

首先打开https://github.com/smartmx/ProtoThread-Corehttps://github.com/smartmx/ProtoThread-Core，从该网址下载从Contiki NG中提取出来的ProtoThread部分，该部分已经做了充分的移植准备工作，无需去Contiki NG源码中一点点移植。

下载后文件目录如下：

将lib、sys、transplant_ports文件夹和protothread.c和protothread.h两个文件拷贝到工程中，自行建立文件夹存放，这里将放在OS/protothread-core文件夹中：

移植ProtoThread-Core只需关注transplant_ports中的pt_ports.c和pt_ports.h两个文件，其他文件无需修改。

这里需要注意，库中已经做好了头文件路径，用户只需要将ProtoThread-Core文件夹目录添加到头文件目录即可，其他文件夹无需一一添加。

先查看pt_ports.h：

移植需要根据上图注释定义好上图中的各个类型，一般32位系统可以默认无需修改。

定义完成后接下来就是要在pt_ports.c中实现头文件中的protothread_clock_init()和protothread_clock_time()两个接口函数。

protothread_clock_init ()是用户调用protothread.c中的protothread_init函数中会调用的子函数，它作用是初始化给protothread的心跳时钟，我们可以在这里编写给心跳时钟初始化，注意需要和pt_ports.h中的PROTOTHREAD_CLOCK_SECONDS宏定义相对应。

比如PROTOTHREAD_CLOCK_SECONDS为1000，那么用户需要实现一个1ms的心跳时钟，这个1ms就是由 1s / PROTOTHREAD_CLOCK_SECONDS 得到的。实现函数的时候注意在pt_ports.h中添加芯片定时器相关的头文件。

这里采用CH573的SysTick作为ProtoThread的时基，并且需要在systick中断中调用protothread的定时器更新函数：

移植必须要在定时器中断中调用以下语句：

进入etimer_request_poll函数中进行查看：

可以看到在此处调用了process_poll，这就是protothread中唤起线程的唯一中断安全的函数，可以在中断中调用。在后续编程时，可以在其他中断中（比如串口中断），唤起相关线程进行数据任务处理。

现在移植函数已经写好，接下来就需要在main函数中进行初始化了，在main函数中添加protothread的初始化：

并且需要在主循环任务中添加protothread轮询任务：

到这里，protothread就移植成功了，这里进行编写一个demo进行功能测试，在app文件夹下新建app_process.c，并在include中新建app_process.h。

编写测试demo：

如果需要在其他文件中调用process，就在头文件中添加PROCESS_NAME：

测试demo使用了contiki的软件定时器etimer，etimer会在一个线程中，在定时器到期后，对该process发送一个PROCESS_EVENT_TIMER的event，该process就会启动并接收到该event。

所以该任务启动时会打印一次“app_process start”，接下来就是每秒钟打印一个protothread etimer。

将程序编译后烧录，观察串口助手：

可以发现运行现象和观察程序得到的结果一致。

本次CH573移植工程已上传到：https://github.com/smartmx/ProtoThread-Templateshttps://github.com/smartmx/ProtoThread-Templates

在该网址中，还有STM32F103、STM8S103等芯片的移植例程。

例程中有相关例程运行，可以用来学习参考。

protothread还有很多用法，后续会一一编写相关例程的process进行讲解。