μC/OS-II 在P89V51RD2中的移植

自嵌入式系統(tǒng)開發(fā)以來(lái)，很長(zhǎng)時(shí)間都采用前后臺(tái)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)模式：主程序?yàn)橐粋€(gè)無(wú)限循環(huán)，單任務(wù)順序執(zhí)行。通過(guò)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)中斷 來(lái)處理異步事件。這種系統(tǒng)對(duì)于簡(jiǎn)單的應(yīng)用是可以的，但對(duì)于實(shí)時(shí)性要求比較高的、處理任務(wù)較多的應(yīng)用，就會(huì)暴露出實(shí)時(shí)性差、系統(tǒng)可靠性低、穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)。μC/OS-II 是一種基于優(yōu)先級(jí)的搶占式多 任務(wù)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)， 包含了實(shí)時(shí)內(nèi)核、任務(wù)管理、時(shí)間管理、任務(wù)間通信同步（信號(hào)量，郵箱，消息 隊(duì)列）和內(nèi)存管理等功能。它可以使各個(gè)任務(wù)獨(dú)立工作，互不干涉，很容易實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)時(shí)而且無(wú)誤執(zhí)行，使實(shí)時(shí)應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)和擴(kuò)展變得容易，使應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)過(guò)程大為減化。而且它內(nèi)核源代碼公開，可移植性強(qiáng)，為編程人員提供了很好的一個(gè)軟件平臺(tái)。通過(guò)μC/OS-II在P89V51RD2 上的移植，可以掌握移植和測(cè)試μC/OS-II 的實(shí)質(zhì)內(nèi)容，很容易將其移植到其它的CPU平臺(tái)上。
　　μC/OS-II 介紹
　　μC /OS-II是一個(gè)完整的、可移植、可固化、可裁剪的占先式實(shí)時(shí)多任務(wù)內(nèi)核。μC/OS-II絕大部分的代碼是用ANSI的C語(yǔ)言編寫的，包含一小部 分匯編代碼，使之可供不同架構(gòu)的微處理器使用。至今，從8位到6 4位，μC/OS-II已在超過(guò)40種不同架構(gòu)上的微處理器上運(yùn)行。μC/OS-II已經(jīng)在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，包括很 多領(lǐng)域， 如 手機(jī)、路由器、集線器、不間斷電源、飛行器、醫(yī)療設(shè)備及工業(yè)控制 上。實(shí)際上，μC/OS-II已經(jīng)通過(guò)了非常嚴(yán)格的 測(cè)試，并且得到了美國(guó)航空管 理局（Federal Aviation Administration）的認(rèn)證，可以用在飛行器上。這說(shuō)明μC/OS-II是穩(wěn)定可靠的，可用于與人性命攸關(guān)的安全緊要（safety critical）系統(tǒng)。除此以外，μC/OS-II 的鮮明特點(diǎn)就是源碼公開，便于移植和維護(hù)。
　　μC/OS-II 內(nèi)核結(jié)構(gòu)
　　多任務(wù)系統(tǒng)中，內(nèi)核負(fù)責(zé)管理各個(gè)任務(wù) ，或者說(shuō)為每個(gè)任務(wù)分配CPU 時(shí)間 ，并且負(fù)責(zé)任務(wù)之間的通訊。內(nèi)核提供的基本服務(wù)是任務(wù)切換。 μC/OS-II可以管理多達(dá)64個(gè)任務(wù)。由于它的作者占用和保留了8個(gè)任務(wù)，所以留給用戶應(yīng)用程序最多 可有56個(gè)任務(wù)。賦予各個(gè)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)必須是不相同的。這意味著μC/OS-II不支持時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度法 （round-robin scheduli ng）。μC/OS-II為每個(gè)任務(wù)設(shè)置獨(dú)立的 堆棧空間，可以快速實(shí)現(xiàn)任務(wù)切換 。μC/OS-II近似地每時(shí)每刻總是讓優(yōu)先級(jí)最高的就緒任務(wù)處于運(yùn)行狀態(tài)，為了保證這一點(diǎn)，它在調(diào)用系統(tǒng)API 函數(shù)、中斷結(jié)束、定時(shí)中斷結(jié)束時(shí)總是執(zhí)行調(diào)度算法，μC/OS-II通過(guò)事先計(jì)算好數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化了運(yùn)算量，通過(guò)精心設(shè)計(jì)就緒表結(jié)構(gòu)使得延時(shí)可預(yù)知。
　　P89V51RD2 微處理器介紹
　　P89V51RD2是Philips公司生產(chǎn)的一款80C51微控制器，包含64KB Flash和1024字節(jié)的數(shù)據(jù)RAM。P89V51RD2的典型特性是它的X2方式選項(xiàng)。利用該特性，設(shè)計(jì)者可使應(yīng)用程序以傳統(tǒng)的80C51時(shí)鐘頻率（每個(gè)機(jī)器周期包含12個(gè)時(shí)鐘）或X2 方式（每個(gè)機(jī)器周期包含6個(gè)時(shí)鐘）的時(shí)鐘頻率運(yùn)行，選擇X2方式可在相同時(shí)鐘頻率下獲得2倍的吞吐量。從該特性獲益的另一種方法是將時(shí)鐘頻率減半來(lái)保持特性不變，這 樣可以極大地降低EMI。Flash程序存儲(chǔ)器支持并行和串行在系統(tǒng)編程（ISP），ISP允許在軟件控制下對(duì)成品中的器件進(jìn)行重復(fù)編程。應(yīng)用固件的 產(chǎn)生/更新能力實(shí)現(xiàn)了ISP的大范圍應(yīng)用。 5V的工作電壓，操作頻率為0～40MHz。P89V51RD2的資源和ISP的功能使得它很適合用來(lái)做μC/OS-II的移植調(diào)試。并不需要購(gòu)買仿真器和編程器等額外投資。
　　μC/OS-II 的移植
　　移植就是使μC/OS-II能在P89V51RD2上運(yùn)行。為了方便移植，大部分的μC/OS-II的代碼是用C語(yǔ)言編寫的；但是仍需要用C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言編寫一些處理器硬件相關(guān)的代碼，這是因?yàn)棣藽/OS-II在讀/寫處理器寄存器時(shí)，只能通過(guò)匯編語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于μC/OS-II在設(shè)計(jì)時(shí)就已經(jīng)充分考慮了可移植性，所以μC/OS-II的移植相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較容易的。