μC/OS-II在GPRS終端系統(tǒng)中的應(yīng)用

——

作者：時(shí)間：2007-12-29 來源：

加入技術(shù)交流群
- 掃碼加入
  和技術(shù)大咖面對面交流
  海量資料庫查詢

　　實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-II面向中小型嵌入式應(yīng)用，包含全部功能模塊的內(nèi)核大約為10KB，RAM的應(yīng)用量主要與系統(tǒng)中的任務(wù)數(shù)有關(guān)。

　　GPRS是在目前運(yùn)行的GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，可以采用與GSM同樣的調(diào)制技術(shù)、頻率，以及同樣的TDMA幀結(jié)構(gòu)。利用現(xiàn)有的基站子系統(tǒng)(BSS)，GPRS從一開始就可以提供全面的覆蓋。

　　GPRS終端系統(tǒng)的硬件組成

　　GPRS終端系統(tǒng)主要由控制部分和GPRS無線模塊組成，如圖1所示。

　　為了適應(yīng)嵌入式技術(shù)在GPRS通信中的應(yīng)用，系統(tǒng)的控制部分采用了S3C4480x芯片。

　　S3C44B0x是16/32位RISC微處理器，為手持設(shè)備和通常應(yīng)用提供了一種高性價(jià)比的解決方案。

　　S3C44B0x具有豐富的片內(nèi)資源，可以通過串行接口操作GPRS模塊，操作指令為AT命令集。

　　GPRS無線模塊采用了SIM300，該模塊支持GPRS的語音、數(shù)據(jù)和短信息功能，內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議。該模塊主要由射頻天線、內(nèi)部Flash、SRAM、GSM基帶處理器、匹配電源和一個60腳的ZIF插座組成。其中，GSM基帶處理器是核心部件，其作用相當(dāng)于一個協(xié)議處理器，用來處理外部系統(tǒng)通過串口發(fā)送過來的AT指令。GPRS模塊接收速率可達(dá)86.2kbps，發(fā)送速率達(dá)21.5kbps，易于機(jī)集成。

　　μC/OS-II的移植

　　μC/OS-Ⅱ是一個移植性很強(qiáng)的操作系統(tǒng)，其源代碼分為硬件無關(guān)和硬件有關(guān)兩個部分，移植時(shí)只需修改與硬件有關(guān)的部分。移植μC/OS-II到S3C44B0X上，需做以下工作：

　　(1)修改數(shù)據(jù)類型

　　為保持與平臺的無關(guān)性，μC/OS-II使用經(jīng)過宏定義的通用類型，如INT16U，表示16位無符號數(shù)。在移植時(shí)，要把它們映射成正確的類型。

　　(2)進(jìn)入和退出臨界段

　　用關(guān)閉和打開中斷的方式，實(shí)現(xiàn)進(jìn)入臨界段函數(shù)OS_ENTER_CRITICAL()和退出臨界段函數(shù)OS_EX2IT_CRITICAL()。

　　(3)設(shè)置堆棧生長方向

　　不同的處理器堆棧的生長方向不同，對S3C44B0X來說，其生長方向可以向上也可以向下。但是，由于編譯器ADS僅支持堆棧從上往下長，并且必須是滿遞減堆棧，所以這里要設(shè)置的實(shí)際使用方向?yàn)橄蛳略鲩L，即 #define OS_STR_GROWTH 1;

　　(4)任務(wù)的切換和調(diào)度

　　進(jìn)行任務(wù)的切換和調(diào)度有兩種方法，一是當(dāng)前運(yùn)行的任務(wù)主動調(diào)用OS_Sched()，判斷是否有更高優(yōu)先級的任務(wù)要運(yùn)行，如果有就將其切換到就緒態(tài)，然后調(diào)用OS_FASK_SW()，產(chǎn)生一個軟中斷，中斷向量指向函數(shù)OSIntCtxSw()，在其中修改任務(wù)堆棧，運(yùn)行新的任務(wù)。二是產(chǎn)生硬件中斷后，在中斷處理函數(shù)中調(diào)用OSIntEx()。

　　在上述過程中，產(chǎn)生軟中斷和修改任務(wù)堆棧的代碼都是與處理器相關(guān)的，S3C44B0X的軟中斷匯編指令是SWI，壓棧和出棧的匯編指令分別是STM和LDM。

　　(5)堆棧的初始化

　　μC/OS-II在創(chuàng)建任務(wù)時(shí)會調(diào)用OSTaskStkInt()函數(shù)對任務(wù)堆棧進(jìn)行初始化，這里需要將堆棧設(shè)置成和產(chǎn)生中斷后的形式一樣，一般包括任務(wù)起始地址、中斷返回地址、CPU寄存器等內(nèi)容。另外，還要保證任務(wù)是運(yùn)行在特權(quán)模式下，而不是用戶模式下。

　　(6)時(shí)鐘節(jié)拍中斷

　　μC/OS-II用時(shí)鐘節(jié)拍中斷實(shí)現(xiàn)時(shí)間延遲和超時(shí)功能，定時(shí)頻率一般在10Hz～100Hz。設(shè)置定時(shí)器的代碼與CPU相關(guān)，中斷向量必須指向μC/OS-II時(shí)鐘節(jié)拍中斷服務(wù)子程序OSTickISR()。

　　系統(tǒng)的流程和任務(wù)的組成

　　本系統(tǒng)中，首先調(diào)用OSInit()，初始化μC/OS-II所有的變量和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，再調(diào)用ARM_init()初始化微控制器的定時(shí)器及串口等硬件，通過調(diào)用OSTaskCreate()，依次創(chuàng)建各個任務(wù)，最后調(diào)用OSStart()啟動系統(tǒng)，開始多任務(wù)調(diào)度。整個系統(tǒng)控制程序模塊及流程如圖2所示。