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ucos-ii應(yīng)用在嵌入式智能視覺(jué)監(jiān)控系統(tǒng)中

作者： 時(shí)間：2009-12-28 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò) 收藏
另外在OS_CPU.H文件中還需設(shè)置幾個(gè)堆棧的參數(shù)如堆棧的增長(zhǎng)方向、堆棧的操作單位等。BF533支持的是自頂向下的堆棧增長(zhǎng)方式，即堆?？臻g從高地址向低地址增長(zhǎng)。單次堆棧操作單位是INT32U。最后在OS_CPU.H還要對(duì)三個(gè)函數(shù)進(jìn)行宏定義：屏蔽所有中斷，恢復(fù)所有中斷，進(jìn)行任務(wù)切換。這三個(gè)函數(shù)在ucos-ii中十分重要，前兩個(gè)是為了保證一些重要函數(shù)或任務(wù)運(yùn)行中的數(shù)據(jù)不會(huì)被改變（即通常所說(shuō)的代碼臨界段），第三個(gè)是用于ucos-ii的任務(wù)切換，在ucos-ii中要求任務(wù)的切換就好象是剛發(fā)生過(guò)一次中斷一樣。在本系統(tǒng)中首先假設(shè)申請(qǐng)切換的任務(wù)已經(jīng)把相關(guān)的寄存器變量等參數(shù)保存，并將堆棧指針指向了優(yōu)先級(jí)高的任務(wù)。這樣任務(wù)切換函數(shù)就只需要完成中斷返回操作。
　　開(kāi)發(fā)軟件采用VisualDSP++，它的編譯器支持在C語(yǔ)言中嵌入?yún)R編，因此我們把這個(gè)宏定義直接寫(xiě)成了一條軟件中斷指令：raise14。這樣一旦系統(tǒng)進(jìn)行任務(wù)切換，實(shí)際上引起了一個(gè)中斷操作，在OS_CPU_A.ASM文件中我們?cè)诖酥袛嗖僮髦型瓿扇蝿?wù)切換前的保存寄存器等工作，最后是一條中斷返回指令：RTS。這樣優(yōu)先級(jí)更高的任務(wù)運(yùn)行時(shí)就會(huì)好像剛從中斷返回一樣。
　　在文件OS_CPU_A.ASM中還需要編寫(xiě)幾個(gè)匯編函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)ucos-ii的時(shí)鐘節(jié)拍、正常任務(wù)切換、中斷級(jí)任務(wù)切換、初始化任務(wù)堆棧等功能。
　　在ucos-ii中，我們可以把時(shí)鐘節(jié)拍TICKS比做是它的心臟節(jié)拍。TICKS為系統(tǒng)提供了一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)并為各個(gè)任務(wù)提供了時(shí)間等待等服務(wù)。本系統(tǒng)使用BF533的核心定時(shí)器來(lái)完成系統(tǒng)時(shí)鐘節(jié)拍的功能。系統(tǒng)TICKS設(shè)定的是100mS。以下是部分初始化核心定時(shí)器的匯編代碼：
　　_CoreTimerInit:
　　p1.H=（TCNTL>>16）;//設(shè)置時(shí)間控制寄存器
　　p1.L=（TCNTL0xFFFF）;
　　r3=1;
　　[p1]=r3;
　　p1.H=（TCOUNT>>16）;//裝載計(jì)數(shù)值
　　p1.L=（TCOUNT0xFFFF）;
　　[p1]=r1;
　　p1.H=（TCNTL>>16）;//開(kāi)啟定時(shí)器
　　p1.L=（TCNTL0xFFFF）;
　　r1=0x07;
　　[p1]=r1;
　　_CoreTimerInit.end:
　　除增加上述功能函數(shù)外，在ucos-ii啟動(dòng)代碼的程序中加入BF533的一些必須的初始化程序如CPU頻率的設(shè)定等，ucos-ii就可以在本系統(tǒng)上運(yùn)行起來(lái)。
　　2.2.2嵌入式監(jiān)控系統(tǒng)在ucos-ii中的系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)程序添加
　　ucos-ii移植完成后，嵌入式系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)應(yīng)有的功能還需要添加一些外圍電路的驅(qū)動(dòng)程序如：網(wǎng)卡芯片LAN91C111的初始化程序，視頻A/D芯片的初始化程序等。由于Blackfin系列DSP支持存儲(chǔ)空間的DMA操作，為了充分發(fā)揮BF533的硬件優(yōu)勢(shì)，本系統(tǒng)專(zhuān)門(mén)建立一個(gè)文件DMA_TRANS.C實(shí)現(xiàn)多個(gè)存儲(chǔ)空間的DMA操作的初始化配置，以方便各個(gè)任務(wù)實(shí)現(xiàn)其功能調(diào)用。以下就是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)卡芯片DMA存儲(chǔ)操作的部分配置文件：
　　voidinit_dma（LAN91C111_DATA＊d）
　?。鹍ev=d;//為L(zhǎng)AN91C11設(shè)置一個(gè)全局靜態(tài)變量，實(shí)現(xiàn)對(duì)它的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)
　　SET_SHORT（（dev->DstStreamBaseAddr+OFFSET_CONFIG）,（unsignedshort）0x0）;
　　//對(duì)目標(biāo)地址的配置清零
　　SET_SHORT（（dev->SrcStreamBaseAddr+OFFSET_CONFIG）,（unsignedshort）0x0）;
　　//對(duì)源地址的配置清零
　　dma_mask_en（1）;//將SIC控制寄存器的相應(yīng)DMA傳輸位置1。｝
　　2.3基于ucos-ii和監(jiān)控系統(tǒng)的任務(wù)程序添加
　　在ucos-ii中系統(tǒng)的各個(gè)應(yīng)用程序被當(dāng)成是任務(wù)，每個(gè)任務(wù)被分配一個(gè)優(yōu)先級(jí)，ucos-ii支持的最大任務(wù)數(shù)可在OS_CFG.H文件中指定。ucos-ii可以管理多達(dá)64個(gè)任務(wù)，并從中保留了四個(gè)最高優(yōu)先級(jí)和四個(gè)最低優(yōu)先級(jí)的任務(wù)供自己使用，所以用戶(hù)可以使用的只有56個(gè)任務(wù)。因?yàn)閡cos-ii不支持相同優(yōu)先級(jí)的任務(wù)，所以每建立一個(gè)任務(wù)就需要為任務(wù)分配一個(gè)優(yōu)先級(jí)并建立一個(gè)獨(dú)立的堆棧空間。
　　本智能監(jiān)控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的跟蹤監(jiān)控和將原始數(shù)字圖象轉(zhuǎn)化為BMP格式并向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送現(xiàn)場(chǎng)圖片的功能。在ucos-ii中分配了兩個(gè)任務(wù)優(yōu)先級(jí)0和1給對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的跟蹤和網(wǎng)絡(luò)傳輸。之所以使網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娜蝿?wù)優(yōu)先級(jí)低于對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤的任務(wù)，是因?yàn)榭紤]到網(wǎng)絡(luò)延時(shí)等因素會(huì)造成對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤的實(shí)時(shí)性效果比較差，對(duì)圖像做二值化和差分等運(yùn)算的時(shí)間不大于150mS以及攝像機(jī)云臺(tái)運(yùn)動(dòng)一次的時(shí)間大概是500mS。本系統(tǒng)在對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤任務(wù)中采取的策略是：每當(dāng)任務(wù)完成一次跟蹤，就使自己進(jìn)入掛起狀態(tài)，直到每秒定時(shí)到后，在時(shí)鐘節(jié)拍中斷服務(wù)程序中喚醒該任務(wù)使之處于就緒狀態(tài)。
嵌入式系統(tǒng)常用在一些特定專(zhuān)用設(shè)備上，通常這些設(shè)備的硬件資源（如處理器、存儲(chǔ)器等）非常有限，并且對(duì)成本很敏感，實(shí)時(shí)響應(yīng)要求很高，特別是在面向視頻應(yīng)用的系統(tǒng)中。嵌入式操作系統(tǒng)具有體積小、實(shí)時(shí)性好等優(yōu)點(diǎn)。嵌入式操作系統(tǒng)ucos-ii就是基于任務(wù)優(yōu)先級(jí)搶占的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。 linux操作系統(tǒng)文章專(zhuān)題:linux操作系統(tǒng)詳解（linux不再難懂）
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