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Atelier CAP’TRONIC : FreeRTOS et connectivité IP

Du 3 au 5 février 2015 Blois (41)

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Le monde du temps réel a des contraintes de performance, d’optimisation et de portabilité de plus en plus forte. FreeRTOS est une des solutions proposés par l’éco système de l’open source.

Porté sur plus d’une dizaine d’architecture différente, FreeRTOS propose un os temps réel performant, facile d’utilisation, d’empreinte mémoire faible et robuste.

Cet atelier vous propose de mettre en œuvre FreeRTOS sur architecture ARM. Après une partie théorique sur la cible utilisée (STM32), vous suivrez les différentes étapes nécessaires à la mise en œuvre de FreeRTOS sur la carte de développement. A la fin de la formation, mettre en place un pile IP et un serveur web sur un micro contrôleur.

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Objectifs :

Comprendre les interactions entre le STM32 et l’os. Porter une application sans OS sur FreeRTOS.

Ce cours s’adresse aux Ingénieurs et Techniciens qui souhaitent acquérir les méthodes et les bonnes pratiques liées au développement FreeRTOS sur composant ARM Cortex-M et à la prise en main d’une stack TCP/IP.

Programme :

1er journée

Description du STM32
• Aperçu sur le cœur ARM
• Mode processeur
• Registre du cœur (NVIC, Systick…)

Exercices autour de la librairie CMSIS sur carte d’évaluation
• Mise en place des outils de développement et de débogue SEGGER
• Découverte de la librairie CMSIS de ST
• Choix d’un ou deux TPs d’un commun accord (ex configuration d’I/O, mise en place du Systick )

2eme journée

Bases théoriques sur RTOS
• Notions de base sur les OS
• Le temps réel
• Les tâches et leurs états
• Gestion du temps dans l’OS
• Le scheduler et les différents algorithmes

Aperçu des APIs d’un RTOS
• Exemple du RTOS FreeRTOS

Exercices pratiques autour de l’OS

• Contrôle des tâches avec l’outil FreeRTOS+Trace
• Comparaison des algorithmes roundrobin, préemptif, coopératif
• Déclencher une tâche avec des événements
• Leurs utilités, protection par mutex
• Gestion d’une file d’attente par sémaphores
• Synchronisation de plusieurs tâches
• Gestion d’une pile de messages d’erreurs
• Échange de données entre tâches asynchrones

3eme journée

• Prise en main d’une stack TCP/IP avec FreeRTOS sur STM32
• Présentation du modèle OSI et des couches protocolaires TCP/IP
• Utilisation des sockets en mode connecté (TCP) et non connecté (UDP)
• Fonctions de base d’un contrôleur Ethernet
• Interaction d’une stack TCP/IP (stack open source CycloneTCP) avec un RTOS (FreeRTOS)
• Découverte des sockets UDP et TCP au travers d’une application de tchat
• Mise en place d’un serveur Web avec contenu dynamique (CGI et Ajax)
• Mise en place d’un client FTP

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