uC/OS-II在凌陽單片機SPCE061A上的移植
加入技術交流群
目前，實時操作系統已廣泛應用于工業(yè)控制的各個領域。uC/OS-II作為一個實時內核，由于其源碼公開、代碼規(guī)范，廣受開發(fā)人員的喜愛。SPCE061A是凌陽公司繼u’nSPTM系列產品SPCE500A等之后新推出的一款16位單片機，內部集成A/D、D/A等多種接口電路，能很方便地嵌入工業(yè)控制的各種場合。更重要的是，其內嵌2K字的SRAM和32K的Flash ROM，因此，在不需要擴展外部存儲器的情況下就可以實現uC/OS-II系統的移植。
1 uC/OS-II實時操作系統介紹
uC/OS-II是一種專門為微控制器設計的搶占式實時多任務操作系統，它以源代碼的形式給出。其內核主要提供進程管理、時間管理、內存管理等服務。系統最多支持56個任務，每個任務均有一個獨有的優(yōu)先級。由于其內核為搶先式，所以總是處于運行態(tài)最高優(yōu)先級的任務占用CPU。系統提供了豐富的API函數，實現進程之間的通信以及進程狀態(tài)的轉化。
2 uC/OS-II系統結構分析與移植
uC/OS-II的軟件體系結構如圖1所示。從圖1中可以看到，如果要使用uC/OS-II, 必須為其編寫OS_CPU.H、OS_CPU_C.C、OS_CPU_A.ASM三個文件。這三個文件是與芯片的硬件特性有關的，它們主要提供任務切換與系統時鐘的功能。其它文件用C寫成，它們?yōu)橄到y提供任務管理、任務之間通信、時間管理以及內存管理等功能。
 |
?、?將CPU系統堆棧的數據全部拷貝到當前任務的任務堆棧中；
?、?得到下一個處于運行態(tài)優(yōu)先級最高的任務的任務堆棧的指針；
④ 恢復下一個任務的CPU寄存器的值；
?、?恢復下一個任務的系統堆棧中的數據；
?、?通過中斷返回指令或函數返回指令，間接修改PC寄存器的值來進行任務切換。
在為uCOS-II編寫任務切換代碼時需要注意的是：uCOS-II在每次發(fā)生中斷后都會產生任務調度，但在中斷結束后進行的任務切換，不能調用普通任務切換函數，這是因為在中斷過程中往往伴隨將CPU的狀態(tài)寄存器壓棧操作。以凌陽單片機為例，在中斷后，芯片將PC和SR寄存器的值壓入堆棧，因此，在中斷結束后進行的任務切換中必須對堆棧指針進行調整。
在系統移植過程中另一個較為重要的部分是系統時鐘。uCOS-II要求系統能產生10~100Hz的時鐘節(jié)拍。該時鐘節(jié)拍由硬件定時器產生。仍以凌陽單片機為例，可選用時基信號TMB2產生128Hz中斷，作為系統時鐘節(jié)拍的產生源。系統時鐘中斷服務子程序用匯編語言寫成，由于其主要功能在用C編寫的子函數中實現，因此，編寫該服務子程序的難度不大。
評論