μC/OS-II在AT89C51上的移植
引 言
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/171837.htmμC/OS-II作為一個嵌入式實時操作系統(tǒng),自1992年以來,因其源代碼的完全公開和優(yōu)越性能,已為眾多的愛好者和開發(fā)人員所了解并得到了廣泛應用。μC/OS-II是一個占先式內核,執(zhí)行時間可確定(即函數(shù)的調用與服務的時間是可知的,不依賴于應用程序的大?。壳白疃嘀С?4個任務(8個為系統(tǒng)保留),總是執(zhí)行處于就緒態(tài)的優(yōu)先級最高的任務。目前,51系列及其擴展型單片機仍在單片機應用系統(tǒng)占較大比重,因而詳細介紹μC/OS-II在AT89C51上的移植實現(xiàn)過程,解決移植過程中出現(xiàn)的問題,有很大的實用意義。
1 KEIL C51編譯器中函數(shù)再入棧的處理
(1)再入函數(shù)與再入棧
再入函數(shù)可以被遞歸調用,可同時被兩個或多個進程調用。再入函數(shù)經常在實時應用或在中斷和非中斷必須共用一個函數(shù)的情況下被使用。編譯時,在存儲器模式的基礎上為再入函數(shù)在內部或外部存儲器中建立一個模擬堆棧區(qū),稱為再入棧,又可叫仿真堆棧,其增長方向是從上到下。
(2)具體實現(xiàn)過程
μC/OS-II是一個占先式內核,使用了較多的再入函數(shù),用戶只有通過C編譯器來產生可再入代碼。不同的編譯器,對再入函數(shù)的仿真堆棧的處理不一樣,如TC可以自動處理;而在單片機系統(tǒng)中應用較廣的KEIL C51編譯器中,要在startup.a51中進行設置。KEIL C51中,再入函數(shù)的返回地址保存在8051的硬件堆棧中,形參和局部變量必須保存在仿真堆棧中。在SMALL模式下,仿真棧與硬件堆棧分享共同的存儲區(qū),堆棧增長方向相反。而典型的51單片機真正的RAM只有128個字節(jié),還有部分要用于位尋址區(qū)和工作寄存器,可用作仿真棧的空間有限。在這種方式下移植后,在中斷嵌套或任務調用時系統(tǒng)會崩潰。因而,可以使用LARGE模式編譯,這樣,仿真棧就位于XDATA區(qū),有充分的存儲空間。編譯前,要先在 startup.a51中修改設置。XBPSTACK=1,XBPSTACKTOP設為仿真棧的最高地址加1(對于64KB外RAM,最高為 0FFFFH,也可以保留部分地址用于外部I/O接口)。
2 時鐘節(jié)拍初始化
時鐘節(jié)拍是μC/OS-II運行的基礎,其原理就是利用定時器中斷,每隔一個時鐘節(jié)拍中斷一次,在發(fā)生中斷時,內核判斷是否進行任務切換或者別的操作。節(jié)拍率一般在10~100次之間,越高則系統(tǒng)的額外負荷就越重??梢允褂?a class="contentlabel" href="http://cafeforensic.com/news/listbylabel/label/AT89C51">AT89C51的定時器T0中斷來實現(xiàn)。
void TimerInitiate(unsigned char Crystal,unsigned char Frequence)
{ //Crystal 晶振 Frenquence 時鐘節(jié)拍率
unsigned long temporary=0;
temporary=1000000/(12*Frequence);
temporary=65535-Crystal*temporary;
TMOD=(TMOD 0XF0) | 0X01; /* Timer 0工作在方式1*/
TL0=(unsigned char )temporary ;
TH0=(unsigned char )(temporary>>8);
TR0=1;
ET0=1;
}
初始化定時器中斷必須緊跟在多任務系統(tǒng)啟動之后,一般放在第一個任務中。
在Keil C51編譯器中,代碼優(yōu)化級別設為9級,編譯后,本程序占用的RAM和ROM空間約為:DATA 67.1 XDATA 732 CODE 8113 (字節(jié))。基本上要使用外部的數(shù)據(jù)和程序存儲器。
在存儲器容量許可的條件下,可以加入更多μC/OS-II提供的系統(tǒng)功能,如郵箱、消息序列等。
結 語
μC/OS-II以其良好的穩(wěn)定性與可靠性、實用的系統(tǒng)服務和完全公開的源代碼,推動了實時操作系統(tǒng)的應用,也使應用系統(tǒng)的功能更加完善。
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