移植ucosII到STM32F103ZE（二）

1.      uC/OSII简介：
uC/OS 内核基本可以分为任务调度，任务同步和内存管理三部分：
任务调度
ucosii为保证实时性，给每个任务分配一个不同的优先级。当发生任务切换时，总是切换到就绪的最高优先级任务。有2种情况会发生任务切换。
1.任务等待资源就绪或自我延时；
2.退出中断；
情况1可以理解为任务主动放弃cpu的使用权。情况2可以理解为中断后，某种资源可能就绪了，需要任务切换。
需要注意的是SysTick中断，这个中断是os的“心跳”，必须得有。这样就使得cpu会发生周期性地任务切换。由于ucosii 不支持时间片轮转调度，因此在该中断中必须做的工作仅有os的时间管理。也就是调用OSTimeTick()
任务同步
任务同步和大多数操作系统的做法差不多，如果学过操作系统或是有多线程编程经验的话，应该很好理解。无非是任务A 因为某个资源未就绪，就放弃 cpu 使用权，等任务 B 或是中断使该资源就绪，当再次任务进行切换时如果任务 A 优先级最高，则任务A 继续执行。具体怎么实现就看上面推荐的书吧。
内存管理
ucosii的内存管理，之前应该讲过的。
ucosii 代码组成
os_core.c 是ucosii 的核心，它包含了内核初始化，任务切换，事件块管理等，其中事件块是各个同步量（这里我把互斥量，信号量，邮箱，队列统称为同步量，不是很科学，图个方便。事件标志组不是以事件块为基础的，不过原理也差不多）的基础。
os_task.c     任务管理代码
os_flag.c      事件标志管理代码
os_mbox.c    消息邮箱管理代码
os_mutex.c   互斥型信号量管理代码
os_q.c       消息队列管理代码
os_sem.c     同步量管理代码。
os_mem.c    内存管理代码。
os_time.c     时间管理代码，主要做各种延时。
os_tmr.c      定时器管理代码
定时器管理代码，这部分代码时从V2.81 版才开始有的，邵老师的书讲的是V2.55 版的代码，是没有这部分内容的。如果前面的代码都理解的话，这部分代码也是不难理解的。一个定时器大体由3 部分组成：定时时间，回调函数和属性。当定时时间到了的话，就进行一次回调函数的处理，定时器属性说明定时器是周期性的定时还是只做一次定时。如果用户使能了OS_TMR_EN，ucosii 会在内部创建一个定时器任务，负责处理各个定时器。这个任务一般应该由硬件定时器的中断函数中调用OSTmrSignal()去激活。所以从本质上说os_tmr.c 中的定时器是由一个硬件定时器分化出来的。
默认情况下是由SysTick 中断里通过OSTimeTickHook()去激活定时器任务的。
移植相关文件
os_cpu.h:       进行数据类型定义，处理器相关代码和几个函数原型。
os_cpu_c.c:     定义一些用户hook函数。
os_cpu_a.asm:  移植需要用汇编代码完成的函数，主要就是任务切换函数。
os_dbg.c:       内核调试相关数据和函数，可以不改。
ucosii 内核就介绍到这里。
2.      STM32F10x库文件简介：
解压从ST官网下载的stm32f10x_stdperiph_lib.zip库文件后，有六个文件，如下图：



 
其中 Libraries 包含库的源代码，Project 包含stm32 各个外设的使用范例和一个工程模板,Utilitiess 是使用 st 公司评估板的例子，_htmresc是两个图标stm32f10x_stdperiph_lib_um.chm教我们怎么用标准外设库。我们主要关心 Libraries和Project 文件夹，等会我们要从中拷取需要的资料。
1)      建立工程文件夹结构：
准备使用 32 位单片机，应该是个不小项目，因此工程目录也应做个规划。这里推荐一下所使用的目录结构。
Ø  假设建立了一个名为stm32-ucosII-demo的文件夹，该目录下有 6个文件夹App, Bsp, Libraries, OS-uCOSII, Project, Readme。
App 用来存放应用程序文件，Bsp 用来存放版级驱动文件，Libraries 用来存放 STM32 的标准外设库文件，OS-uCOSII 用来存放uCOS 文件，Project用来存放工程文件，Readme用来存放TXT 格式的本项目自述或说明文件。
Ø  Project 下再建立两个子文件夹Output 和List。
Ø  OS-uCOSII下再建立两个子文件夹core和port。
2)      整理库代码：
由于 Libraries 下的 CMSIS 文件夹中很多代码是和编译器及芯片相关的，导致文件夹多且深度大，不利于工程维护，实际上一个项目往往是用固定的编译器和芯片，因此有必要对库进行整理。
a)      把刚解压的STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0Libraries下的STM32F10x_StdPeriph_Driver文件夹拷贝到新文件夹Stm32-ucosII-demoLibraries 中。
b)      在新文件夹Stm32-ucosII-demo Libraries 目录下建立CM3 文件夹，把
STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0LibrariesCMSISCM3CoreSupport下的core_cm3.c ,core_cm3.h和
STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0LibrariesCMSISCM3DeviceSupportSTSTM32F10x 下的stm3210x.h，system_stm32f10x.c，system_stm32f100x.h 拷贝到新 LibrariesCM3 文件夹中，并去掉这 3个文件的只读属性。
c)      在新文件夹LibrariesCM3 目录下建立 startup文件夹，并根据你所选的芯片类型，将LibrariesCMSISCM3DeviceSupportSTSTM32F10xstartuparm 下对应的启动文件拷贝到 startup 文件夹中。这里拷贝的是 startup_stm32f10x_hd.s。
d)      把STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0ProjectSTM32F10x_StdPeriph_Template 下的stm32f10x_it.c，stm32f10x_it.h，stm32f10x_conf.h拷贝到新Stm32-ucosII--demoApp 中。
e)      所有文件的树形目录图如下:


 
f)       下面对该库文件做个简单介绍
LibrariesSTM32F10x_StdPeriph_Driver下的内容很好理解就是 stm32的各个外设模块驱动代码。misc.h和misc.c 是和 CM3 内核有关的NVIC 和 SysTick 的驱动代码。
LibrariesCMSIS 下是什么呢？[page]
CMSIS 英文全称:Cortex Microcontroller Software Interface Standard，是Cortex 系列处理器硬件抽象层，可以理解为 cortex 内核的软件接口。
core_cm3.c, core_cm3.h 它们的目录名为CoreSupport，说明这两个文件是 CCM3 内核支撑文件，其他使用CM3内核的芯片也可以用，不一定是 stm32。这两个文件用来获取设置CM3内核，配置一些内核寄存器。
stm32f10x.h, system_stm32f10x.c, system_stm32f10x.h和startup_stm32f10x_hd.s在DeviceSupport 目录下，说明这几个文件是和具体的芯片有关的，也就是 stm32 芯片的支撑文件。其中stm32f10x.h是标准外设库的入口，使用标准外设库的代码中必须包含该头文件。
system__stm32f10x.c, system__stm32f10x.h 是芯片级初始化库函数文件，他们提供库函数来初始化stm32芯片，配置 PLL、系统时钟和内置 flash接口。
                            startup_stm32f10x_hd.s是 stm32 芯片的启动文件，hd表明是高密度型芯片。
                   OK，ST 官方库文件夹 STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0 已经没用了，可以关闭了。
3)      建立 keiil 开发工程
使用keil MDK 新建名为stm32-ucosii-demo的工程，并保存到stm32-ucosII-demoProject文件夹下。该过程中会要求选一个stm32 系列的芯片（我选的是STM32F103ZE，因为我的板子就用这个芯片），接下来要注意的是当弹出是否拷贝启动代码到工程文件夹时要选 No，因为标准外设库里已经有启动代码了。将UV4 中project window 里的顶层目录Target 1 改名为 STM32-uCOSII-DEMO （右键单击 Target 1，属性中调出Manage Components 菜单即可设置），并将第一个Source Group 1删除。接下来在该工程中建立如下子目录：
STM32-uCOSII-DEMO，STM32F10x_StdPeriph_Driver，STM32F10x_CM3，APP，BSP，
uCosII_core，uCosII_port
  

 把LibrariesSTM32F10x_StdPeriph_Driversrc 目录下所有（或部分必须的）.c文件加载到工程里的 STM32F10x_StdPeriph_Driver 下。
把LibrariesCM3目录下所有.c 和 .h文件和LibrariesCMSISstartup 目录下相应.s文件加载到工程里的STM32F10x_CM3 下。
推荐keil 树形工程目录图: