μC/OS-II在幾種處理器上的移植介紹

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　　μC/OS-II操作系統(tǒng)是一種搶占式多任務(wù)、單內(nèi)存空間、微小內(nèi)核的嵌入式操作系統(tǒng)，具有高效緊湊的特點。它執(zhí)行效率高，占用空間小，可移植性強(qiáng)，實時性能良好且可擴(kuò)展性強(qiáng)。采用μC/OS-II實時操作系統(tǒng)，可以有效地對任務(wù)進(jìn)行調(diào)度;對各任務(wù)賦予不同的優(yōu)先級可以保證任務(wù)及時響應(yīng);采用實時操作系統(tǒng)，降低了程序的復(fù)雜度，方便程序的開發(fā)和維護(hù)。μC/OS-11非常適合應(yīng)用在一些小型的嵌入式產(chǎn)品應(yīng)用場合，在家用電器、機(jī)器人、工業(yè)控制、航空航天、軍事科技等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

　　單片機(jī)、ARM、FPGA與μC/OS-II操作系統(tǒng)相結(jié)合，實現(xiàn)一些具體功能，是目前嵌入式應(yīng)用中比較常見的。在這些應(yīng)用中，基礎(chǔ)性的工作就是操作系統(tǒng)的移植。本文選取使用較多的51單片機(jī)、LPC2210、NiosII三種處理器進(jìn)行介紹。

　　1 μC/OS-II操作系統(tǒng)移植條件

　　μC/OS-II操作系統(tǒng)的大部分源代碼都是用C語言書寫的，但仍需使用匯編語言來完成一些和處理器相關(guān)的操作，例如讀寫處理器、寄存器時只能使用匯編語言來實現(xiàn)。因此，將μC/OS-II操作系統(tǒng)移植到目標(biāo)處理器上，需要從硬件和軟件兩方面來考慮。

　　硬件方面，目標(biāo)處理器需滿足以下條件：

　?、偬幚砥鞯腃編譯器能產(chǎn)生可重入代碼;

　　②用C語言可以開/關(guān)中斷;

　?、厶幚砥髦С种袛啵⑶夷軌虍a(chǎn)生定時中斷(通常在10～1 000 Hz之間);

　?、芴幚砥髂軌蛑С秩菁{一定量數(shù)據(jù)的硬件堆棧;

　　⑤處理器有將堆棧指針和其他寄存器讀出和存儲到堆?；騼?nèi)存中的指令。

　　軟件方面，主要關(guān)注的是一些與處理器相關(guān)的代碼移植，其分布在OS_CPU.H、OS_CPU_C.C和OS_CPU_A.ASM這3個不同的文件中。

　　2 目標(biāo)處理器硬件支持

　　51單片機(jī)、LPC2210、NiosII三種處理器在硬件方面均能滿足μC/OS-II操作系統(tǒng)的移植要求。

　　51單片機(jī)：選擇Keil公司的集成開發(fā)環(huán)境作為開發(fā)工具，因為該集成開發(fā)環(huán)境的C51編譯器能產(chǎn)生可重入型代碼，且用C語言就可以開/關(guān)中斷。同時具有一定數(shù)量的堆棧和操作相關(guān)寄存器的指令。

　　LPC2210：采用ARM7微控制器可以滿足上述②、④、⑤，而ADS1.2的C編譯器可以滿足①、③的要求。

　　NiosII處理器：Nios處理器可以配置成最多支持64個中斷，包括外部硬件中斷、內(nèi)部中斷以及TRAP(調(diào)試中斷)。Nios II處理器可以配置使用32位內(nèi)部定時器，通過用軟件控制寫入幾個控制寄存器的內(nèi)容來獲得定時工作，與一般的定時器工作原理相同，可以產(chǎn)生定時中斷。Nios處理器可以外接存儲器。以使用的DE2開發(fā)板為例，外接512 KB SRAM資源，可提供足夠的數(shù)據(jù)硬件堆棧。NioslI 8.0 IDE采用GNU編譯器，支持C/C++的編譯、鏈接產(chǎn)生重入代碼，允許在C語言中嵌入?yún)R編語言。