51单片机上移植ucosII

1、51单片机上移植ucos-II51单片机上移植ucos-II21/2151单片机上移植ucos-II适用标准文档嵌入式及时操作系统实验报告单片机上移植C/OS-II系别计算机与电子系专业班级电子0901班学生姓名骄横指导教师黄向宇提交日期2012年4月17日文案大全适用标准文档一、实验目的理解移植C/OS-II的一般原理及基本方法。掌握在51单片机上移植C/OS-II的方法及步骤，掌握在51单片机上鉴于C/OS-II系统建立应用程序的基本源理及方法。二、实验内容1.建立并熟习编译及仿真调试环境（keil+proteus）。2.下载已移植好的软件包，在开发环境下建立工程编译并运转察看运转结果，使

2、用Keil自带的仿真调试工具察看程序运转状况（内存的分派、变量及CPU存放器的动向变化、任务的切换运转状态等）；比较移植前和移植后的有关文件，分析移植过程中做了哪些变动工作。3.联合前两次实验内容，在移植软件包的基础上试一试增添用户任务，并利用信号量、信息邮箱等建立任务之间的通讯联系；同时试一试采纳动向内存分派的方法为任务分派内存，使用Keil仿真工具察看程序运转状况并记录运转结果。4.输入课本P220的例子程序，编译运转并察看运转结果。文案大全适用标准文档将以上浮试好的软件移植到proteus开发环境中去，利用proteus的硬件仿真环境创立几个实质任务（如键盘、显示器、LED点阵、数码管、

3、时钟或温度传感器等）给每个赋以适合的优先级，配置适合的货仓容量，编译运转并察看运转状况，显示信息能够用液晶显示器或虚假终端来显示。三实验原理移植的见解所谓移植，就是使一个及时内核能在某个微办理器或微控制器上运转。为了方便移植，大部分的C/OS-代码是用C语言写的；但仍需要用C和汇编语言写一些与办理器有关的代码，这是因为-在读C/OS写办理器存放器时只好经过汇编语言来实现。因为-C/OS在设计时就已经充分考虑了可移植性，因此C/OS-的移植相对来说是比较简单的。要使C/OS-正常运转，办理器必然知足以下要求：办理器的C编译器能产生可重入代码。用C语言就能够翻开和封闭中止。3.办理器支持中止，而且

4、能产生准时中止(平常在10至100Hz之间)。办理器支持能够容纳必然量数据(可能是几千字节)的硬件货仓。办理器有将货仓指针和其余CPU存放器读出和储蓄到货仓或内存中的指令。假如用户理解了办理器和C编译器的技术细节，移植-C/OS的工作实质上是特别简单的。前提是您的办理器和编译器知足了-的要求，C/OS而且已经有了必需工具。移植工作包含以下几个内容：用#define设置一个常量的值(OS_CPU.H)文案大全适用标准文档申明10个数据种类(OS_CPU.H)用#define申明三个宏(OS_CPU.H)用C语言编写六个简单的函数(OS_CPU_C.C)编写四个汇编语言函数(OS_CPU_A.AS

5、M)依据办理器的不一样样，一个移植实例可能需要编写或改写50至300行的代码，需要的时间从几个小时到一礼拜不等。一旦代码移植结束，下一步工作就是测试。测试一个象-相同的多C/OS任务及时内核其实不复杂。甚至能够在没有应用程序的状况下测试。换句话说，就是让内核自己测试自己。这样做有两个利处：第一，防范使原来就复杂的事情更加复杂；第二，假如出现问题，能够知道问题出在内核代码上而不是应用程序。刚开始的时候能够运转一些简单的任务和时钟节拍中止服务例程。一旦多任务调度成功地运转了，再增添应用程序的任务就是特别简单的工作了。2.开发工具移植C/OS-需要一个C编译器，而且是针对用户用的CPU的。因为C/O

6、S-是一个可剥夺型内核，用户只有经过C编译器来产生可重入代码；C编译器还要支持汇编语言程序。绝大部分的C编译器都是为嵌入式系统设计的，它包含汇编器、连结器和定位器。连结器用来将不一样样的模块(编译过和汇编过的文件)连结成目标文件。定位器则赞成用户将代码和数据搁置在目标办理器的指定内存照耀空间中。所用的C编译器还必然供给一个系统来从C中翻开和封闭中止。一些编译器赞成用户在C源代码中插入汇编语言。这就使得插入适合的办理器指令来赞成和严禁中止变得特别简单了。还有一些编译器实质上包含了语言扩展功能，能够直接从C中赞成和严禁中止。文案大全适用标准文档目录和文件本书所付的磁盘中供给了-C/OS的安装程序，

7、可在硬盘上安装-C/OS和移植实例代码（Intel80 x86实模式，大模式编译)。我设计了一个连续的目录构造，使得用户更简单找到目标办理器的文件。假如想增添一个其余办理器的移植实例，您能够考虑采纳相同的方法（包含目录的建立和文件的命名等等）。全部的移植实例都应放在用户硬盘的COS-目录下。各个微办理器或微控制器的移植源代码必然在以下两个或三个文件中找到：OS_CPU.H，OS_CPU_C.C，OS_CPU_A.ASM。汇编语言文件OS_CPU_A.ASM是可选择的，因为某些C编译器赞成用户在C语言中插入汇编语言，因此用户可以将所需的汇编语言代码直接放到OS_CPU_C.C中。搁置移植实例的目

8、录决定于用户所用的办理器，比方在下边的表中所示的搁置不一样样移植实例的目录构造。注意，各个目录固然针对完满不一样样的目标办理器，但都包含了相同的文件名。Intel/AMDSOFTWAREuCOS-IIIx86S80186OS_CPU.HOS_CPU_A.ASMOS_CPU_C.CSOFTWAREuCOS-IIIx86LOS_CPU.HOS_CPU_A.ASM文案大全适用标准文档OS_CPU_C.CMotorolaSOFTWAREuCOS-II68HC1168HC11OS_CPU.HOS_CPU_A.ASMOS_CPU_C.CINCLUDES.H在第一章中曾提到过，INCLUDES.H是一个头文

9、件，它在全部.C文件的第一行被包含。#includeincludes.hINCLUDES.H使得用户项目中的每个.C文件不用分别去考虑它实质上需要哪些头文件。使用INCLUDES.H的独一弊端是它可能会包含一些实质不有关的头文件。这意味着每个文件的编译时间可能会增添。但因为它加强了代码的可移植性，因此我们还是决定使用这一方法。用户能够经过编写INCLUDES.H来增添自己的头文件，但是用户的头文件必然增添在头文件列表的最后。OS_CPU.HOS_CPU.H包含了用#defines定义的与办理器有关的常量，宏和种类定义。OS_CPU.H的大概构造如程序清单L8.1所示。程序清单L8.1OS_CP

10、U.H.文案大全适用标准文档#ifdefOS_CPU_GLOBALS#defineOS_CPU_EXT#else#defineOS_CPU_EXTextern#endif/*数据种类*(与编译器有关)*/typedefunsignedcharBOOLEAN;typedefunsignedcharINT8U;/*无符号8位整数*/(1)typedefsignedcharINT8S;/*有符号8位整数*/typedefunsignedintINT16U;/*无符号16位整数*/typedefsignedintINT16S;/*有符号16位整数*/typedefunsignedlongINT32U;

11、/*无符号32位整数*/typedefsignedlongINT32S;/*有符号32位整数*/文案大全适用标准文档typedeffloatFP32;/*单精度浮点数*/(2)typedefdoubleFP64;/*双精度浮点数*/typedefunsignedintOS_STK;/*货仓进口宽度为16位*/*与办理器有关的代码*/#defineOS_ENTER_CRITICAL()?/*严禁中止*/(3)#defineOS_EXIT_CRITICAL()?/*赞成中止*/#defineOS_STK_GROWTH1/*定义货仓的增添方向：1=向下,0=向上*/(4)#defineOS_TASK

12、_SW()?(5)文案大全适用标准文档与编译器有关的数据种类因为不一样样的微办理器有不一样样的字长，因此C/OS-的移植包含了一系列的种类定义以保证其可移植性。特别是，OS-代码C/从不使用C的short,int和long等数据种类，因为它们是与编译器有关的，不能够移植。相反的，我定义的整型数据构造既是可移植的又是直观的L8.1(2)。为了方便，固然-C/OS不使用浮点数据，但我还是定义了浮点数据种类L8.1(2)。比方，INT16U数据种类老是代表16位的无符号整数。此刻，-C/OS和用户的应用程序就能够预计出申明为该数据种类的变量的数值范围是065535。将C/OS-移植到32位的办理器上

13、也就意味着INT16U实质被申明为无符号短整型数据构造而不是无符号整型数据构造。但是，-所办理的C/OS仍旧是INT16U。用户必然将任务货仓的数据种类告诉给-。这C/OS个过程是经过为OS_STK申明正确的C数据种类来完成的。假如用户的办理器上的货仓成员是32位的，而且用户的编译文件指定整型为32位数，那么就应当将OS_STK申明位无符号整型数据种类。全部的任务货仓都必然用OS_STK来申明数据种类。用户所必然要做的就是查察编译器手册，并找到对应于C/OS-的标准C数据种类。OS_ENTER_CRITICAL()和OS_EXIT_CRITICAL()与全部的及时内核相同，-C/OS需要先严禁

14、中止再接见代码的临界段，而且在接见完成后从头赞成中止。这就使得-能够保C/OS护临界段代码免受多任务或中止服务例程(ISRs)的损坏。中止严禁时间是商业及时内核企业提供的重要指标之一，因为它将影响到用户的系统对及时势件的响应能力。固然文案大全适用标准文档C/OS-尽量使中止严禁时间达到最短，但是C/OS-的中止严禁时间还主要依靠于办理器构造和编译器产生的代码的质量。平常每个办理器都会供给必然的指令来严禁/赞成中止，因此用户的C编译器必然要有必然的系统来直接从C中履行这些操作。有些编译器能够赞成用户在C源代码中插入汇编语言申明。这样就使得插入办理器指令来赞成和严禁中止变得很简单了。其余一些编译器

15、实质上包含了语言扩展功能，能够直接从C中赞成和严禁中止。为了隐蔽编译器厂商供给的详细实现方法，C/OS-定义了两个宏来严禁和同意中止：OS_ENTER_CRITICAL()和OS_EXIT_CRITICAL()L8.1(3)。OS_ENTER_CRITICAL();/*?C/OS-II临界代码段*/OS_EXIT_CRITICAL();方法1履行这两个宏的第一个也是最简单的方法是在OS_ENTER_CRITICAL()中调用办理器指令来严禁中止，以及在OS_EXIT_CRITICAL()中调用赞成中止指令。但是，在这个过程中还存在着小小的问题。假如用户在严禁中止的状况下调用C/OS-函数，在从

16、C/OS-返回的时候，中止可能会变为是赞成的了！如果用户严禁中止就表示用户想在从-函C/OS数返回的时候中止还是严禁的。在这类状况下，光靠这类履行方法可能是不够的。文案大全适用标准文档方法2履行OS_ENTER_CRITICAL()的第二个方法是先将中止严禁状态保留到货仓中，此后严禁中止。而履行OS_EXIT_CRITICAL()的时候但是从货仓中恢复中止状态。假如用这个方法的话，不论用户是在中止严禁还是赞成的状况下调用C/OS-服务，在整个调用过程中都不会改变中止状态。假如用户在中止严禁的时候调用C/OS-服务，其适用户是在延伸应用程序的中止响应时间。用户的应用程序还能够用OS_ENTER_

17、CRITICAL()和OS_EXIT_CRITICAL()来保护代码的临界段。但是，用户在使用这类方法的时候还得十分当心，因为假如用户在调用象OSTimeDly()之类的服务以前就严禁中止，很有可能用户的应用程序会崩溃。发生这类状况的原由是任务被挂起直到时间期满，而中止是严禁的，因此用户不能够能获取节拍中止！很显然，全部的PEND调用都会波及到这个问题，用户得十分当心。一个通用的方法是用户应当在中止赞成的状况下调用-的C/OS系统服务！问题是：哪一种方法更好一点？这就得看用户想牺牲些什么。假如用户并不关怀在调用C/OS-服务后用户的应用程序中中止是不是赞成的，那么用户应当选择第一种方法履行。假

18、如用户想在调用OS-服务过C/程中保持中止禁止状态，那么很显然用户应当选择第二种方法。给用户举个例子吧，经过履行STI命令在Intel80186上严禁中止，并用CLI命令来赞成中止。用户能够用下边的方法来履行这两个宏：#defineOS_ENTER_CRITICAL()asmCLI#defineOS_EXIT_CRITICAL()asmSTI文案大全适用标准文档CLI和SCI指令都会在两个时钟周期内被立刻履行(总合为四个周期)。为了保持中止状态，用户需要用下边的方法来履行宏：#defineOS_ENTER_CRITICAL()asmPUSHF;CLI#defineOS_EXIT_CRITICA

19、L()asmPOPF在这类状况下，OS_ENTER_CRITICAL()需要12个时钟周期，而OS_EXIT_CRITICAL()需要其余的8个时钟周期(总合有20个周期)。这样，保持中断严禁状态要比简单的严禁/赞成中止多花16个时钟周期的时间(最少在80186上是这样的)。自然，假如用户有一个速度比较快的办理器(如IntelPentium),那么这两种方法的时间差异会很小。OS_STK_GROWTH绝大部分的微办理器和微控制器的货仓是从上往下长的。但是某些办理器是用其余一种方式工作的。-被C/OS设计成两种状况都能够办理，只需在构造常量OS_STK_GROWTHL8.1(4)中指定货仓的生长

20、方式(以下所示)就能够了。置OS_STK_GROWTH为0表示货仓从下往上长。置OS_STK_GROWTH为1表示货仓从上往下长。OS_TASK_SW()OS_TASK_SW()L8.1(5)是一个宏，它是在C/OS-从低优先级任务切换到最高优先级任务时被调用的。OS_TASK_SW()老是在任务级代码中被调用文案大全适用标准文档的。另一个函数OSIntExit()被用来在ISR使得更高优先级任务处于就绪状态时，履行任务切换功能。任务切换但是简单的将办理器存放器保留到将被挂起的任务的货仓中，而且将更高优先级的任务从货仓中恢复出来。在C/OS-中，处于就绪状态的任务的货仓构造看起来就像刚发生过中

21、断并将全部的存放器保留到货仓中的状况相同。换句话说，-要运转处C/OS于就绪状态的任务必然要做的事就是将全部办理器存放器从任务货仓中恢复出来，而且履行中止的返回。为了切换任务能够经过履行OS_TASK_SW()来产生中断。大部分的办理器会供给软中止或是骗局（TRAP）指令来完成这个功能。ISR或是骗局办理函数(也叫做异样办理函数)的向量地点必然指向汇编语言函数OSCtxSw()(参看8.04.02)。比方，在Intel或许AMD80 x86办理器上能够使用INT指令。但是中止处理向量需要指向OSCtxSw()。Motorola68HC11办理器使用的是SWI指令，同样，SWI的向量地点还是OS

22、CtxSw()。还有，Motorola680 x0/CPU32可能会使用16个骗局指令中的一个。自然，选中的骗局向量地点还是OSCtxSw()。一些办理器如ZilogZ80其实不供给软中止系统。在这类状况下，用户需要尽自己的所能将货仓构造设置成与中止货仓构造相同。OS_TASK_SW()只会简单的调用OSCtxSw()而不是将某个向量指向OSCtxSw()。C/OS已经被移植到了Z80办理器上，C/OS-也相同能够。OS_CPU_A.ASMC/OS-的移植实例要求用户编写四个简单的汇编语言函数：OSStartHighRdy()OSCtxSw()文案大全适用标准文档OSIntCtxSw()OST

23、ickISR()假如用户的编译器支持插入汇编语言代码的话，用户就能够将全部与处理器有关的代码放到OS_CPU_C.C文件中，而不用再拥有一些分其余汇编语言文件。四实验步骤1.安装实验环境keiluV4安装KeilC51V9.00版本，即uV4翻开uVision4，点击FileLicenseManagement.，翻开LicenseManagement窗口，复制右上角的CID翻开注册机，在CID窗口里填上刚刚复制的CID，其余设置不变点击Generate生成赞成号，复制赞成号将赞成号复制到LicenseManagement窗口下部的NewLicenseIDCode，点击右边的AddLIC若上方的

24、Product显示的是PK51Prof.DevelopersKit即注册成功，SupportPeriod为有效期，一般能够到30年左右，如有效期较短，可多次生成赞成号从头注册。翻开实验例程1）翻开51ucosii软件包，查察所含文件信息，在keiluV4下新建工程并将51ucosii下所包含的文件都增添到工程里,选择好有关工程配置项，编译生成调试文件及hex文件，利用keiluV4仿真器察看运转结果（使用串口1）；文案大全适用标准文档2）分析整个实验文件目录构造及实验参照程序。3）依据实验内容要求编写程序并编译运转3.利用proteus进行仿真五实验现象与结果分析1.建立并熟习编译及仿真调试环

25、境（keil+proteus）下载已移植好的软件包，在开发环境下建立工程编译并运转察看运转结果，使用Keil自带的仿真调试工具察看程序运转状况（内存的分派、变量及CPU存放器的动向变化、任务的切换运转状态等）；比较移植前和移植后的有关文件，文案大全适用标准文档析移植过程中做了哪些变动工作。3.联合前两次实验内容，在移植软件包的基础上试一试增添用户任务，并利用信号量、信息邮箱等建立任务之间的通讯联系；同时试一试采纳动向内存分派的方法为任务分派内存，使用Keil仿真工具察看程序运转状况并记录运转结果。将以上浮试好的软件移植到proteus开发环境中去，利用proteus的硬件仿真环境创立几个实质任

26、务（如键盘、显示器、LED点阵、数码管、时钟或温度传感器等）给每个赋以适合的优先级，配置适合的货仓容量，编译运转并察看运转情文案大全适用标准文档况，显示信息能够用液晶显示器或虚假终端来显示。1).Keil调试窗口和结果：2).移植到proteus开发环境中，利用proteus的硬件仿真。文案大全适用标准文档参照源代码：#includesbitled=P17;unsignedcharcodetable=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f,0 x77,0 x7c,0 x39,0 x5e,0 x79,0 x71;unsignedinti=0;voidTaskStar