單元十六綜合應(yīng)用µCOSEDP上海城建職業(yè)72課件講解

單元十六綜合應(yīng)用-μCOS-EDP主講人：***上海城建職業(yè)學(xué)院本單元內(nèi)容μCOS-II基本介紹μCOS-II內(nèi)核結(jié)構(gòu)基于μCOS-II的應(yīng)用實(shí)例教學(xué)目標(biāo)了解μCOS-II基本概念了解μCOS-II內(nèi)核結(jié)構(gòu)掌握基于μCOS-II的應(yīng)用實(shí)例15.1μCOS-II基本概念UCOS-II概念μCOS-IIUCOS-II

基本概念UC/OS是一個(gè)非常小巧的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)；整個(gè)代碼分為內(nèi)核層以及移植層，這樣使得它的植性很方便。采用搶占式調(diào)度策略，保證任務(wù)的實(shí)時(shí)性。能夠管理多達(dá)64個(gè)任務(wù)。提供了郵箱、消息隊(duì)列、信號(hào)量、內(nèi)存管理、時(shí)間管理等系統(tǒng)服務(wù)。μC/OS-II的特點(diǎn)：μCOS-II概念μCOS-IIμCOS-II的各種商業(yè)應(yīng)用

全世界有數(shù)百種產(chǎn)品在應(yīng)用:醫(yī)療器械移動(dòng)電話路由器工業(yè)控制GPS導(dǎo)航系統(tǒng)智能儀器更多16.2μCOS-II

內(nèi)核結(jié)構(gòu)內(nèi)核結(jié)構(gòu)μCOS-II的內(nèi)核結(jié)構(gòu)μCOS-II為了實(shí)現(xiàn)資源共享，一個(gè)操作系統(tǒng)必須提供臨界段擦作的功能。μC/OS-Ⅱ?yàn)榱颂幚砼R界段代碼需要關(guān)中斷，處理完畢后再開中斷。這使得μC/OS-Ⅱ能夠避免同時(shí)有其它任務(wù)或中斷服務(wù)進(jìn)入臨界段代碼。

μC/OS-Ⅱ定義兩個(gè)宏(macros)來開關(guān)中斷。分別是：OS_ENTER_CRITICAL()和OS_EXIT_CRITICAL()。這兩個(gè)宏的定義取決于所用的微處理器，每種微處理器都有自己的OS_CPU.H文件。

臨界段(CriticalSections)內(nèi)核結(jié)構(gòu)μCOS-II的內(nèi)核結(jié)構(gòu)μCOS-II任務(wù)（task）一個(gè)任務(wù)通常是一個(gè)無限的循環(huán):voidmytask(void*pdata){ doinit while(1){ dosomething; waiting; dosomething; }}內(nèi)核結(jié)構(gòu)μCOS-II的內(nèi)核結(jié)構(gòu)μCOS-II任務(wù)（task）μC/OS-Ⅱ可以管理多達(dá)64個(gè)任務(wù)。保留了優(yōu)先級(jí)為0、1、2、3、OS_LOWEST_PRIO-3、OS_LOWEST_PRI0-2，OS_LOWEST_PRI0-1以及OS_LOWEST_PRI0這8個(gè)任務(wù)以被將來使用。用戶可以有多達(dá)56個(gè)應(yīng)用任務(wù)。必須給每個(gè)任務(wù)賦以不同的優(yōu)先級(jí)。優(yōu)先級(jí)號(hào)越低，任務(wù)的優(yōu)先級(jí)越高。

內(nèi)核結(jié)構(gòu)μCOS-II的內(nèi)核結(jié)構(gòu)μCOS-IIμC/OS中的中斷處理μC/OS中，中斷服務(wù)子程序要用匯編語言來寫。然而，如果用戶使用的C語言編譯器支持在線匯編語言的話，用戶可以直接將中斷服務(wù)子程序代碼放在C語言的程序文件中。用戶中斷服務(wù)子程序框架:保存全部CPU寄存器;調(diào)用OSIntEnter或OSIntNesting直接加1；執(zhí)行用戶代碼做中斷服務(wù);調(diào)用OSIntExit()；恢復(fù)所有CPU寄存器；執(zhí)行中斷返回指令；內(nèi)核結(jié)構(gòu)μCOS-II的內(nèi)核結(jié)構(gòu)μCOS-IIμC/OS-Ⅱ的啟動(dòng)多任務(wù)的啟動(dòng)是用戶通過調(diào)用OSStart()實(shí)現(xiàn)的。然而，啟動(dòng)μC/OS-Ⅱ之前，用戶至少要建立一個(gè)應(yīng)用任務(wù)。

OSInit();/*初始化uC/OS-II*/

……

調(diào)用OSTaskCreate()或OSTaskCreateExt()；

……OSStart();/*開始多任務(wù)調(diào)度!永不返回*/內(nèi)核結(jié)構(gòu)μCOS-II的任務(wù)管理μCOS-II任務(wù)狀態(tài)就緒休眠等待或掛起運(yùn)行中斷服務(wù)刪除任務(wù)刪除任務(wù)刪除任務(wù)中斷中斷結(jié)束創(chuàng)建任務(wù)任務(wù)調(diào)度任務(wù)被占先等待消息掛起收到消息掛起時(shí)間到任務(wù)管理μCOS-II的任務(wù)管理μCOS-II任務(wù)創(chuàng)建想讓?duì)藽/OS-Ⅱ管理用戶的任務(wù)，用戶必須要先建立任務(wù)。用戶可以通過傳遞任務(wù)地址和其它參數(shù)到以下兩個(gè)函數(shù)之一來建立任務(wù)：OSTaskCreate()OSTaskCreateExt()。任務(wù)不能由中斷服務(wù)程序(ISR)來建立。任務(wù)管理μCOS-II的任務(wù)管理μCOS-II任務(wù)調(diào)度（TaskScheduling）

C/OS是搶占式實(shí)時(shí)多任務(wù)內(nèi)核，優(yōu)先級(jí)最高的任務(wù)一旦準(zhǔn)備就緒，則擁有CPU的所有權(quán)開始投入運(yùn)行。

C/OS中不支持時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法，每個(gè)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)要求不一樣且是唯一的，所以任務(wù)調(diào)度的工作就是：查找準(zhǔn)備就緒的最高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)并進(jìn)行上下文切換。

C/OS任務(wù)調(diào)度所花的時(shí)間為常數(shù)，與應(yīng)用程序中建立的任務(wù)數(shù)無關(guān)。μC/OS-Ⅱ總是運(yùn)行進(jìn)入就緒態(tài)任務(wù)中優(yōu)先級(jí)最高的那一個(gè)。確定哪個(gè)任務(wù)優(yōu)先級(jí)最高，下面該哪個(gè)任務(wù)運(yùn)行了的工作是由調(diào)度器（Scheduler）完成的。任務(wù)級(jí)的調(diào)度是由函數(shù)OSSched()完成的。中斷級(jí)的調(diào)度是由另一個(gè)函數(shù)OSIntExt()完成的，這個(gè)函數(shù)將在以后描述。16.3基于μCOS-II的應(yīng)用案例應(yīng)用案例μCOS-II的啟