23.1 操作系統(tǒng)概述
之前的實(shí)驗(yàn)都是利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)某個單一功能,但是有時候需要在兩個功能同時運(yùn)行,這時就需要引入操作系統(tǒng)的概念,操作系統(tǒng)(Operating System,簡稱OS)是一種管理電腦硬件與軟件資源的程序,同時也是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)核與基礎(chǔ),操作系統(tǒng)大致包括5種功能:進(jìn)程管理,作業(yè)管理,存儲管理,設(shè)備管理與文件管理。
23.1.1 操作系統(tǒng)分類
操作系統(tǒng)有三種基本類型:多道程序系統(tǒng),分時系統(tǒng),實(shí)時系統(tǒng),最初操作系統(tǒng)是不支持這種微型單片機(jī)的運(yùn)行的,隨著科技的發(fā)展才產(chǎn)生了針對于這種M系列內(nèi)核的嵌入式操作系統(tǒng),常見的嵌入式操作系統(tǒng)有FreeeRTOS,uCos,uC-Linux(一種Linux精簡版本),在STM32中一般運(yùn)用FreeRTOS和uCos這兩種系統(tǒng),Linux由于必須有內(nèi)存才能運(yùn)行,一般Linux系統(tǒng)需要大約200M的存儲空間才能裝下,我們這里采用uCos-II系統(tǒng)為例來進(jìn)行嵌入式操作系統(tǒng)的移植實(shí)驗(yàn)。
23.1.2 uCOS簡介
uCos系統(tǒng)最早出自于1992年美國嵌入式專家Jean J.Labrosse發(fā)表在《嵌入式系統(tǒng)編程》上的,并在該雜志的BBS上發(fā)布了源碼,發(fā)展到現(xiàn)在uCos-III已經(jīng)出來,但是目前使用最廣泛的還是uCos-II,本單元我們采用uCos-II來進(jìn)行介紹。
uCos-II是一個可以基于ROM運(yùn)行的,可裁剪的,搶占式,實(shí)時多任務(wù)內(nèi)核,采用C語言進(jìn)行編寫,這是一種專門為計(jì)算機(jī)的嵌入式應(yīng)用設(shè)計(jì)的,CPU硬件相關(guān)部分采用匯編語言編寫,執(zhí)行效率高,占用空間小,最小內(nèi)核可編譯至2Kbyte,uCos-II體系結(jié)構(gòu)如下圖所示。
從上圖可以發(fā)現(xiàn),我們移植系統(tǒng)的時候,只需要修改os_cpu.h,os_cpu_a.asm和os_cpu.c等三個文件即可,其中其中:os_cpu.h,進(jìn)行數(shù)據(jù)類型的定義,以及處理器相關(guān)代碼和幾個函數(shù)原型;os_cpu_a.asm,是移植過程中需要匯編完成的一些函數(shù),主要就是任務(wù)切換函數(shù);os_cpu.c,定義一些用戶HOOK函數(shù)。
圖中定時器的作用是為UCOS-II提供系統(tǒng)時鐘節(jié)拍,實(shí)現(xiàn)任務(wù)切換和任務(wù)延時等功能。這個時鐘節(jié)拍由OS_TICKS_PER_SEC(在os_cfg.h中定義)設(shè)置,一般我們設(shè)置uCos-II的系統(tǒng)時鐘節(jié)拍為1ms~100ms,具體根據(jù)你所用處理器和使用需要來設(shè)置。我們利用STM32F1的SYSTICK定時器來提供UCOS-II時鐘節(jié)拍。
uCos-II早期版本只支持64個任務(wù),但是從2.80版本開始,支持任務(wù)數(shù)提高到255個,不過對我們來說一般64個任務(wù)都是足夠多了,一般很難用到這么多個任務(wù)。uCos-II保留了最高4個優(yōu)先級和最低4個優(yōu)先級的總共8個任務(wù),用于拓展使用,但實(shí)際上,uCos-II一般只占用了最低2個優(yōu)先級,分別用于空閑任務(wù)(倒數(shù)第一)和統(tǒng)計(jì)任務(wù)(倒數(shù)第二),所以剩下給我們使用的任務(wù)最多可達(dá)255-2=253個(V2.91)。
所謂的任務(wù),其實(shí)就是一個死循環(huán)函數(shù),該函數(shù)實(shí)現(xiàn)一定的功能,一個工程可以有很多這樣的任務(wù)(最多255個),uCos-II對這些任務(wù)進(jìn)行調(diào)度管理,讓這些任務(wù)可以并發(fā)工作(不是同時工作,并發(fā)只是各任務(wù)輪流占用CPU,而不是同時占用,任何時候還是只有1個任務(wù)能夠占用CPU),這就是uCos-II最基本的功能。
uCos-II的任何任務(wù)都是通過一個叫任務(wù)控制塊(TCB)的東西來控制的,每個任務(wù)管理塊有3個最重要的參數(shù):1,任務(wù)函數(shù)指針;2,任務(wù)堆棧指針;3,任務(wù)優(yōu)先級;任務(wù)控制塊就是任務(wù)在系統(tǒng)里面的身份證(uCos-II通過優(yōu)先級識別任務(wù))
在uCos-II中,使用CPU的時候,優(yōu)先級高(數(shù)值?。┑娜蝿?wù)比優(yōu)先級低的任務(wù)具有優(yōu)先使用權(quán),即任務(wù)就緒表中總是優(yōu)先級最高的任務(wù)獲得CPU使用權(quán),只有高優(yōu)先級的任務(wù)讓出CPU使用權(quán)(比如延時)時,低優(yōu)先級的任務(wù)才能獲得CPU使用權(quán)。uCos-II不支持多個任務(wù)優(yōu)先級相同,也就是每個任務(wù)的優(yōu)先級必須不一樣。任務(wù)的調(diào)度其實(shí)就是CPU運(yùn)行環(huán)境的切換
uCos-II的每個任務(wù)都是一個死循環(huán)。每個任務(wù)都處在以下5種狀態(tài)之一的狀態(tài)下,這5種狀態(tài)是:睡眠狀態(tài)、就緒狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)、等待狀態(tài)(等待某一事件發(fā)生)和中斷服務(wù)狀態(tài)。
(1)睡眠狀態(tài):任務(wù)在沒有被配備任務(wù)控制塊或被剝奪了任務(wù)控制塊時的狀態(tài)。
(2)就緒狀態(tài):系統(tǒng)為任務(wù)配備了任務(wù)控制塊且在任務(wù)就緒表中進(jìn)行了就緒登記,任務(wù)已經(jīng)準(zhǔn)備好了,但由于該任務(wù)的優(yōu)先級比正在運(yùn)行的任務(wù)的優(yōu)先級低,還暫時不能運(yùn)行,這時任務(wù)的狀態(tài)叫做就緒狀態(tài)。
(3)運(yùn)行狀態(tài):該任務(wù)獲得CPU使用權(quán),并正在運(yùn)行中,此時的任務(wù)狀態(tài)叫做運(yùn)行狀態(tài)。
(4)等待狀態(tài):正在運(yùn)行的任務(wù),需要等待一段時間或需要等待一個事件發(fā)生再運(yùn)行時,該任務(wù)就會把CPU的使用權(quán)讓給別的任務(wù)而使任務(wù)進(jìn)入等待狀態(tài)。
(5)中斷服務(wù)狀態(tài):一個正在運(yùn)行的任務(wù)一旦響應(yīng)中斷申請就會中止運(yùn)行而去執(zhí)行中斷服務(wù)程序,這時任務(wù)的狀態(tài)叫做中斷服務(wù)狀態(tài)。
uCos-II任務(wù)的5個狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系如圖
23.1.3 uCOS-II中與任務(wù)相關(guān)的函數(shù)
(1)創(chuàng)建進(jìn)程:OSTaskCreate
函數(shù)原型:OSTaskCreate( void( *task )( void *pd ), void *pdata, OS_STK *ptos, INTU prio )
函數(shù)參數(shù):
task:指向任務(wù)代碼的指針
pdata:任務(wù)開始執(zhí)行時,傳遞給任務(wù)的參數(shù)的指針
ptos:分配給任務(wù)的堆棧的棧頂指針
prio:分配給任務(wù)的優(yōu)先級
每個任務(wù)都有自己的堆棧,堆棧必須申明為OS_STK類型,并且由連續(xù)的內(nèi)存空間組成。可以靜態(tài)分配堆??臻g,也可以動態(tài)分配堆??臻g。
(2)刪除進(jìn)程
函數(shù)原型:INT8U OSTaskDel( INT8U prio )
函數(shù)參數(shù):
prio:進(jìn)程的優(yōu)先級,該函數(shù)是通過任務(wù)優(yōu)先級來實(shí)現(xiàn)任務(wù)刪除的
(3)請求刪除進(jìn)程
函數(shù)原型:INT8U OSTaskDelReq( INT8U prio )
函數(shù)參數(shù):
prio:進(jìn)程的優(yōu)先級
(4)修改進(jìn)程優(yōu)先級
函數(shù)原型:INT8U OSTaskChangePrio( INT8U oldprio, INT8U newprio )
函數(shù)參數(shù):
oldprio:進(jìn)程的源優(yōu)先級
newprio:進(jìn)程的新優(yōu)先級
(5)進(jìn)程掛起
函數(shù)原型:INT8U OSTaskSuspend( INT8U prio )
函數(shù)參數(shù):
prio:進(jìn)程的優(yōu)先級
任務(wù)掛起和任務(wù)刪除有點(diǎn)類似,任務(wù)掛起只是將被掛起任務(wù)的就緒標(biāo)志刪除,并做任務(wù)掛起記錄,并沒有將任務(wù)控制塊任務(wù)控制塊鏈表里面刪除,也不需要釋放其資源,而任務(wù)刪除則必須先釋放被刪除任務(wù)的資源,并將被刪除任務(wù)的任務(wù)控制塊也給刪了。被掛起的任務(wù),在恢復(fù)后可以繼續(xù)運(yùn)行。
(6)恢復(fù)進(jìn)程
函數(shù)原型:INT8U OSTaskResume( INT8U prio )
函數(shù)參數(shù):
prio:進(jìn)程的優(yōu)先級
23.2 uCos-II移植
我們將下載好的uCOS-II的源代碼解壓出來如下圖所示。
23.2.1 在工程中添加相應(yīng)的文件
(1)在工程目錄下建立UCOSII文件夾,并在該文件夾內(nèi)新建三個文件夾CONFIG,CORE和PORT
(2)將除了os_cfg_r.h和os_dbg_r.c這兩個文件以外的所有文件全部復(fù)制到CORE文件夾下
(3)在CONFIG文件夾中新建includes.h文件和os_cfg.h文件
(4)在PORT文件夾中新建os_cpu.h,os_cpu_a.asm,os_cpu_c.c這3個文件
(5)在工程中添加這三個目錄下的文件,如下圖所示。
注:不要把ucos-ii.c文件添加到UCOS-CORE分組中,否則會提示有重復(fù)定義錯誤。
23.2.2 文件修改
我們編譯工程后可以發(fā)現(xiàn)報(bào)了11個錯誤,但都是同一個錯誤,如下圖所示。
我們在移植的時候并沒有發(fā)現(xiàn)這個文件,那是因?yàn)槲覀儾]有用到這個文件,這個文件是在ucos-ii.h文件中引用的,我們跳轉(zhuǎn)到這個文件將其屏蔽掉。
注 :我們可以發(fā)現(xiàn)在修改的時候,文件雖然可以打開,但是修改不了,這是因?yàn)槲覀兿螺d的源碼都被設(shè)置成了只讀模式,在工程中只讀文件會有一個鑰匙的標(biāo)志,這就需要我們將文件的只讀屬性去掉即可。
去掉只讀屬性之后,我們會發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目中的文件上鑰匙標(biāo)志消失了,如下圖所示。
此時,我們就可以對文件內(nèi)容進(jìn)行修改了。打開ucos_ii.h文件,屏蔽44行的文件引用,如下圖所示。
此時會發(fā)現(xiàn)報(bào)更多的錯誤,此時我們進(jìn)行新建文件的修改。
(1)os_cpu_a.asm文件詳解
①這部分代碼主要用于定義外部變量,IMPORT表示這是一個外部變量,不是在本程序內(nèi)定義的,EXPORT則表示這些函數(shù)位于該文件內(nèi),供其他文件調(diào)用,類似于C語言中的extern關(guān)鍵字。
IMPORT OSRunning
IMPORT OSPrioCur
IMPORT OSPrioHighRdy
IMPORT OSTCBCur
IMPORT OSTCBHighRdy
IMPORT OSIntNesting
IMPORT OSIntExit
IMPORT OSTaskSwHook
EXPORT OSStartHighRdy
EXPORT OSCtxSw
EXPORT OSIntCtxSw
EXPORT OS_CPU_SR_Save
EXPORT OS_CPU_SR_Restore
EXPORT PendSV_Handler
②EQU和C語言中的define關(guān)鍵字一樣,用于宏定義,定義了一些寄存器的地址
NVIC_INT_CTRL EQU 0xE000ED04 ;中斷控制寄存器
NVIC_SYSPRI2 EQU 0xE000ED20 ;系統(tǒng)優(yōu)先級寄存器
NVIC_PENDSV_PRI EQU 0xFFFF0000 ;PendSV中斷和系統(tǒng)節(jié)拍中斷
NVIC_PENDSVSET EQU 0x10000000 ;觸發(fā)軟件中斷的值
PRESERVE8
AREA |.text|, CODE, READONLY
THUMB
③OS_CPU_SR_Save和OS_CPU_SR_Restore是用于開關(guān)中斷的匯編函數(shù),通過給PRIMASK寫1來關(guān)閉中斷,寫0來開啟中斷,這里也可以使用CPS指令來快速開關(guān)中斷
OS_CPU_SR_Save
MRS R0, PRIMASK ;讀取PRIMASK到R0,R0為返回值
CPSID I ;PRIMASK=1,關(guān)中斷(NMI和硬件FAULT可以響應(yīng))
BX LR ;返回
OS_CPU_SR_Restore
MSR PRIMASK, R0 ;讀取R0到PRIMASK中,R0為參數(shù)
BX LR ;返回
④OSStartHighRdy是由OSStart()調(diào)用,用來開啟多任務(wù),如果多任務(wù)開啟失敗就會進(jìn)入OSStartHang函數(shù)中
OSStartHighRdy
LDR R4, =NVIC_SYSPRI2 ;設(shè)置PendSV優(yōu)先級
LDR R5, =NVIC_PENDSV_PRI
STR R5, [R4]
MOV R4, #0 ;設(shè)置PSP=0
MSR PSP, R4
LDR R4, =OSRunning ;設(shè)置OSRunning=1
MOV R5, #1
STRB R5, [R4]
;切換到最高優(yōu)先級的任務(wù)
LDR R4, =NVIC_INT_CTRL ;R4=NVIC_INT_CTRL
LDR R5, =NVIC_PENDSVSET ;R5=NVIC_PENDSVSET
STR R5, [R4]
CPSIE I ;開啟所有中斷
OSStartHang
B OSStartHang ;死循環(huán)
⑤這兩個函數(shù)都用于任務(wù)切換,它們的本質(zhì)都是觸發(fā)PendSV中斷,具體切換過程在PendSV的中斷函數(shù)中進(jìn)行,其中OSCtxSw是任務(wù)級切換,OSIntCtxSw是中斷級切換,是從中斷退出時切換到一個任務(wù)中,從中斷切換到任務(wù)的過程中,CPU的寄存器入棧工作已經(jīng)完成。
OSCtxSw
PUSH {R4, R5}
LDR R4, =NVIC_INT_CTRL ;觸發(fā)PendSV異常
LDR R5, =NVIC_PENDSVSET
STR R5, [R4] ;向NVIC_INT_CTRL寫入NVIC_PENDSVSET觸發(fā)PendSV中斷
POP {R4, R5}
BX LR
OSIntCtxSw
PUSH {R4, R5}
LDR R4, =NVIC_INT_CTRL ;觸發(fā)PendSV異常
LDR R5, =NVIC_PENDSVSET
STR R5, [R4] ;向NVIC_INT_CTRL寫入NVIC_PENDSVSET觸發(fā)PendSV中斷
POP {R4, R5}
BX LR
NOP
⑥這部分代碼才是真正的任務(wù)切換函數(shù),通過觸發(fā)PendSV中斷來進(jìn)入該函數(shù)內(nèi)進(jìn)行任務(wù)切換
PendSV_Handler
CPSID I ;任務(wù)切換過程中必須關(guān)閉所有中斷
MRS R0, PSP ;如果在用PSP堆棧,則可以忽略保存寄存器
CBZ R0, PendSV_Handler_Nosave ;如果PSP為0就轉(zhuǎn)移到PendSV_Handler_Nosave
SUBS R0, R0, #0x20 ;R0-=20H
STM R0, {R4-R11}
LDR R1, =OSTCBCur
LDR R1, [R1]
STR R0, [R1]
PendSV_Handler_Nosave
PUSH {R14} ;保存R14的值
LDR R0, =OSTaskSwHook ;調(diào)用OSTaskSwHook()
BLX R0
POP {R14}
LDR R0, =OSPrioCur
LDR R1, =OSPrioHighRdy
LDRB R2, [R1]
STRB R2, [R0]
LDR R0, =OSTCBCur
LDR R1, =OSTCBHighRdy
LDR R2, [R1]
STR R2, [R0]
LDR R0, [R2] ;R0作為新任務(wù)的SP
LDM R0, {R4-R11} ;從堆棧中恢復(fù)R4-R11
ADDS R0, R0, #0x20
MSR PSP, R0 ;用新任務(wù)的SP加載PSP
ORR LR, LR, #0x04 ;確保LR的bit2為1,返回后使用進(jìn)程堆棧
CPSIE I ;開啟所有中斷
BX LR ;中斷返回
end
(2)os_cpu.h文件詳解
①這部分主要用于定義一些數(shù)據(jù)類型,其中重點(diǎn)關(guān)注OS_STK這個數(shù)據(jù)類型,我們在定義任務(wù)堆棧的時候就是該類型數(shù)據(jù),這是一個32位的數(shù)據(jù)類型,按字節(jié)算的話實(shí)際堆棧大小是我們定義的4倍。
typedef unsigned char BOOLEAN;
typedef unsigned char INT8U;
typedef signed char INT8S;
typedef unsigned short INT16U;
typedef signed short INT16S;
typedef unsigned int INT32U;
typedef signed int INT32S;
typedef float FP32;
typedef double FP64;
typedef unsigned int OS_STK;
typedef unsigned int OS_CPU_SR;
②這部分代碼定義了堆棧的增長方向,任務(wù)機(jī)切換的宏定義OS_TASK_SW,如果OS_CRITICAL_METHOD被定義為3的話那么進(jìn)出臨界段的宏定義分別為OS_ENTER_CRITICAL和OS_EXIT_CRITICAL,這兩個函數(shù)都是用匯編語言編寫的
//OS_CRITICAL_METHOD = 1 :直接使用處理器的開關(guān)中斷指令來實(shí)現(xiàn)宏
//OS_CRITICAL_METHOD = 2 :利用堆棧保存和恢復(fù)CPU的狀態(tài)
//OS_CRITICAL_METHOD = 3 :利用編譯器擴(kuò)展功能獲得程序狀態(tài)字,保存在局部變量cpu_sr
#define OS_CRITICAL_METHOD 3 //進(jìn)入臨界段的方法
#if OS_CRITICAL_METHOD == 3
#define OS_ENTER_CRITICAL() {cpu_sr = OS_CPU_SR_Save();}
#define OS_EXIT_CRITICAL() {OS_CPU_SR_Restore(cpu_sr);}
#endif
void OSCtxSw(void);
void OSIntCtxSw(void);
void OSStartHighRdy(void);
void OSPendSV(void);
#if OS_CRITICAL_METHOD == 3u
OS_CPU_SR OS_CPU_SR_Save(void);
void OS_CPU_SR_Restore(OS_CPU_SR cpu_sr);
#endif
OS_CPU_EXT INT32U OSInterrputSum;
(3)sys.h文件修改
添加關(guān)于條件編譯的定義,在文件中添加以下代碼即可。
#define SYSTEM_SUPPORT_OS 1
當(dāng)宏定義為1的時候,編譯器在編譯的時候會只編譯滿足條件的代碼,當(dāng)為0時,這部分代碼不會被編譯。
(4)delay.c文件修改
①添加Sys_Tick中斷服務(wù)函數(shù)與函數(shù)定義
#include "includes.h"
//支持UCOSII
#ifdef OS_CRITICAL_METHOD
#define delay_osrunning OSRunning //OS是否運(yùn)行標(biāo)記,0,不運(yùn)行;1,在運(yùn)行
#define delay_ostickspersec OS_TICKS_PER_SEC //OS時鐘節(jié)拍,即每秒調(diào)度次數(shù)
#define delay_osintnesting OSIntNesting //中斷嵌套級別,即中斷嵌套次數(shù)
#endif
//systick中斷服務(wù)函數(shù),使用OS時用到
void SysTick_Handler()
{
//OS開始跑了,才執(zhí)行正常的調(diào)度處理
if( delay_osrunning==1 )
{
OSIntEnter() ; //進(jìn)入中斷
OSTimeTick() ; //調(diào)用ucos的時鐘服務(wù)程序
OSIntExit() ; //觸發(fā)任務(wù)切換軟中斷
}
}
②時鐘初始化函數(shù)修改
void SysTick_Init( u8 SYSCLK )
{
#if SYSTEM_SUPPORT_OS
u32 reload;
#endif
SysTick->CTRL &= ~( 1<<2 ) ; //SYSTICK使用外部時鐘源
fac_us = SYSCLK/8 ; //fac_us都需要使用
#if SYSTEM_SUPPORT_OS
reload = SYSCLK/8 ; //每秒鐘的計(jì)數(shù)次數(shù),單位為K
reload *= 1000000/delay_ostickspersec ; //根據(jù)delay_ostickspersec設(shè)定溢出時間
fac_ms = 1000/delay_ostickspersec ; //代表OS可以延時的最少單位
SysTick->CTRL |= 1<<1 ; //開啟SYSTICK中斷
SysTick->LOAD = reload ; //每1/delay_ostickspersec秒中斷一次
SysTick->CTRL |= 1<<0 ; //開啟SYSTICK
#else
fac_ms = ( u16 )fac_us*1000 ; //代表每個ms需要的systick時鐘數(shù)
#endif
}
首先要做根據(jù)UCOSII中定義的OS_TICKS_PER_SEC來計(jì)算出SysTick的裝載值reload,開啟SysTick中斷,將reload值寫進(jìn)SysTick的LOAD寄存器中,最后開啟SysTick,開啟SysTick后還要編寫其中斷服務(wù)函數(shù)。
③微秒級別延時函數(shù)
void delay_us( u16 nus )
{
#if SYSTEM_SUPPORT_OS
u32 ticks, told, tnow, tcnt=0 ;
u32 reload = SysTick->LOAD ; //LOAD的值
ticks = nus*fac_us ; //需要的節(jié)拍數(shù)
OSSchedLock() ; //禁止調(diào)度,防止打斷us延時
told = SysTick->VAL ; //剛進(jìn)入時的計(jì)數(shù)器值
while( 1 )
{
tnow = SysTick->VAL ;
if( tnow!=told )
{
//這里注意一下SYSTICK是一個遞減的計(jì)數(shù)器
if( tnow
④毫秒級別延時函數(shù)
void delay_ms( u16 nms )
{
#if SYSTEM_SUPPORT_OS
//如果OS已經(jīng)在跑了,并且不是在中斷里面(中斷里面不能任務(wù)調(diào)度)
if( ( delay_osrunning==1 )&&( delay_osintnesting==0 ) )
{
//延時的時間大于OS的最少時間周期
if( nms>=fac_ms )
OSTimeDly( nms/fac_ms ) ; //UCOSII延時
nms %= fac_ms ; //延時太短,采用普通方式延時
}
delay_us( ( u32 )( nms*1000 ) ) ; //普通方式延時
#else
u32 temp ;
SysTick->LOAD = ( u32 )nms*fac_ms ; //時間加載(SysTick->LOAD為24bit)
SysTick->VAL = 0x00 ; //清空計(jì)數(shù)器
SysTick->CTRL = 0x01 ; //開始倒數(shù)
do
{
temp = SysTick->CTRL ;
}while( ( temp&0x01 )&&!( temp&( 1<<16 ) ) ) ; //等待時間到達(dá)
SysTick->CTRL = 0x00 ; //關(guān)閉計(jì)數(shù)器
SysTick->VAL = 0x00 ; //清空計(jì)數(shù)器
#endif
}
(5)usart1.c文件修改
①添加頭文件定義
#if SYSTEM_SUPPORT_OS
#include "includes.h"
#endif
②修改串口中斷服務(wù)函數(shù)
void USART1_IRQHandler()
{
#if SYSTEM_SUPPORT_OS
OSIntEnter() ;
#endif
//接收到數(shù)據(jù)
if( USART1->SR&( 1<<5 ) )
{
if( USART1->DR=='\\n' )
{
USART1_Data.Len = USART1_Rx_Count ;
USART1_Rx_Count = 0 ;
USART1_Data.State = 1 ;
}
USART1_Data.Buffer[ USART1_Rx_Count ] = USART1->DR ;
USART1_Rx_Count ++ ;
}
#if SYSTEM_SUPPORT_OS
OSIntExit() ;
#endif
}
23.3 實(shí)驗(yàn)例程
例程:利用移植完成的ucos-ii系統(tǒng)新建兩個任務(wù),并且在兩個任務(wù)中打印自定義的任務(wù)名稱。
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart1.h"
#include "includes.h"
/****************************************************
Name :Task01
Function :任務(wù)1
Paramater :None
Return :None
****************************************************/
#define TASK01_PRIO 7 //設(shè)置任務(wù)優(yōu)先級
#define TASK01_SIZE 64 //設(shè)置任務(wù)堆棧大小
OS_STK TASK01_STK[ TASK01_SIZE ] ; //任務(wù)堆棧
void Task01( void *pdata )
{
while( 1 )
{
printf( "Task1 Run\\r\\n" ) ;
delay_ms( 1000 ) ;
}
}
/****************************************************
Name :Task02
Function :任務(wù)2
Paramater :None
Return :None
****************************************************/
#define TASK02_PRIO 6 //設(shè)置任務(wù)優(yōu)先級
#define TASK02_SIZE 64 //設(shè)置任務(wù)堆棧大小
OS_STK TASK02_STK[ TASK02_SIZE ] ; //任務(wù)堆棧
void Task02( void *pdata )
{
while( 1 )
{
printf( "Task2 Run\\r\\n" ) ;
delay_ms( 2000 ) ;
}
}
/****************************************************
Name :Start
Function :開始任務(wù)
Paramater :None
Return :None
****************************************************/
#define START_PRIO 10 //開始任務(wù)的優(yōu)先級設(shè)置為最低
#define START_SIZE 64 //設(shè)置任務(wù)堆棧大小
OS_STK START_STK[ START_SIZE ] ; //任務(wù)堆棧
void Start( void *pdata )
{
OS_CPU_SR cpu_sr=0 ;
pdata = pdata ;
OS_ENTER_CRITICAL() ; //進(jìn)入臨界區(qū)(無法被中斷打斷)
OSTaskCreate( Task01, ( void * )0, ( OS_STK* )&TASK01_STK[ TASK01_SIZE-1 ], TASK01_PRIO ) ;
OSTaskCreate( Task02, ( void * )0, ( OS_STK* )&TASK02_STK[ TASK02_SIZE-1 ], TASK02_PRIO ) ;
OSTaskSuspend( START_PRIO ) ; //掛起起始任務(wù)
OS_EXIT_CRITICAL() ; //退出臨界區(qū)(可以被中斷打斷)
}
/****************************************************
Name :Main
Function :主函數(shù)
Paramater :None
Return :None
****************************************************/
int main()
{
STM32_Clock_Init( 9 ) ; //系統(tǒng)時鐘設(shè)置
SysTick_Init( 72 ) ; //延時初始化
USART1_Init( 72, 115200 ) ; //串口初始化為115200
OSInit() ;
OSTaskCreate( Start, ( void * )0, ( OS_STK * )&START_STK[ START_SIZE-1 ], START_PRIO ) ; //創(chuàng)建起始任務(wù)
OSStart() ;
while( 1 ) ;
}
將程序下載進(jìn)單片機(jī),打開串口助手可以看到以下的效果。
通過時間可以看出,Task2的任務(wù)2s打印一次數(shù)據(jù),Task1的任務(wù)1s打印一次數(shù)據(jù),和我們程序所寫一致,所以說明UCOS-II系統(tǒng)移植成功。
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