APP下载
登录
目前，实时操作系统已广泛应用于工业控制的各个领域。uC/OS-II作为一个实时内核，由于其源码公开、代码规范，广受开发人员的喜爱。SPCE061A是凌阳公司继u’nSPTM系列产品SPCE500A等之后新推出的一款16位单片机，内部集成A/D、D/A等多种接口电路，能很方便地嵌入工业控制的各种场合。更重要的是，其内嵌2K字的SRAM和32K的Flash ROM，因此，在不需要扩展外部存储器的情况下就可以实现uC/OS-II系统的移植。
1 uC/OS-II实时操作系统介绍
uC/OS-II是一种专门为微控制器设计的抢占式实时多任务操作系统，它以源代码的形式给出。其内核主要提供进程管理、时间管理、内存管理等服务。系统最多支持56个任务，每个任务均有一个独有的优先级。由于其内核为抢先式，所以总是处于运行态最高优先级的任务占用CPU。系统提供了丰富的API函数，实现进程之间的通信以及进程状态的转化。
2 uC/OS-II系统结构分析与移植
uC/OS-II的软件体系结构如图1所示。从图1中可以看到，如果要使用uC/OS-II, 必须为其编写OS_CPU.H、OS_CPU_C.C、OS_CPU_A.ASM三个文件。这三个文件是与芯片的硬件特性有关的，它们主要提供任务切换与系统时钟的功能。其它文件用C写成，它们为系统提供任务管理、任务之间通信、时间管理以及内存管理等功能。
② 将CPU系统堆栈的数据全部拷贝到当前任务的任务堆栈中；
③ 得到下一个处于运行态优先级最高的任务的任务堆栈的指针；
④ 恢复下一个任务的CPU寄存器的值；
⑤ 恢复下一个任务的系统堆栈中的数据；
⑥ 通过中断返回指令或函数返回指令，间接修改PC寄存器的值来进行任务切换。
在为uCOS-II编写任务切换代码时需要注意的是：uCOS-II在每次发生中断后都会产生任务调度，但在中断结束后进行的任务切换，不能调用普通任务切换函数，这是因为在中断过程中往往伴随将CPU的状态寄存器压栈操作。以凌阳单片机为例，在中断后，芯片将PC和SR寄存器的值压入堆栈，因此，在中断结束后进行的任务切换中必须对堆栈指针进行调整。
在系统移植过程中另一个较为重要的部分是系统时钟。uCOS-II要求系统能产生10~100Hz的时钟节拍。该时钟节拍由硬件定时器产生。仍以凌阳单片机为例，可选用时基信号TMB2产生128Hz中断，作为系统时钟节拍的产生源。系统时钟中断服务子程序用汇编语言写成，由于其主要功能在用C编写的子函数中实现，因此，编写该服务子程序的难度不大。
热门文章
