基于stm32f103zet6之UC/OS_II的学习1（初步移植OS--点灯大法）

代码这里可以下载http://download.csdn.net/detail/king_bingge/5353528

一、uc/OS的实时性是靠什么实现的？

1、uC/OS的实时性就是靠定时中断来完成。

2、每个时钟节拍到来，就会产生一次定时中断，中断后进行任务调度，运行就绪表中优先级最高的任务（非抢先型内核中断后继续运行被中断任务）。

即过一段时间就检测是否有重要任务需要运行，是的就转而运行更重要的任务，从而确保实时性（裸机程序就无法这样做了）。

当然这里没有把系统调用考虑进去。

二、首先整体把握一下在M3上运行ucosII的架构

这就是整个系统各模块之间的关系，好的接下来就按照手册来分析一下移植的时候需要注意的地方

1、关于OS_CPU.h文件

1. #ifndef  OS_CPU_H  

2. #define  OS_CPU_H  

3.  

4.  

5. #ifdef   OS_CPU_GLOBALS  

6. #define  OS_CPU_EXT  

7. #else  

8. #define  OS_CPU_EXT  extern  

9. #endif  

一个全局变量的声明问题

2、类型定义

1. typedef unsigned char  BOOLEAN;  

2. typedef unsigned char  INT8U;                    /* Unsigned  8 bit quantity                           */  

3. typedef signed   char  INT8S;                    /* Signed    8 bit quantity                           */  

4. typedef unsigned short INT16U;                   /* Unsigned 16 bit quantity                           */  

5. typedef signed   short INT16S;                   /* Signed   16 bit quantity                           */  

6. typedef unsigned int   INT32U;                   /* Unsigned 32 bit quantity                           */  

7. typedef signed   int   INT32S;                   /* Signed   32 bit quantity                           */  

8. typedef float          FP32;                     /* Single precision floating point                    */  

9. typedef double         FP64;                     /* Double precision floating point                    */  

10.   

11. typedef unsigned int   OS_STK;                   /* Each stack entry is 32-bit wide                    */  

12. typedef unsigned int   OS_CPU_SR;                /* Define size of CPU status register (PSR = 32 bits) */  

对于常用的编译器，这些都是没有问题的

3、接下来是两个比较重要的函数，在汇编代码里面

1. #define  OS_ENTER_CRITICAL()  {cpu_sr = OS_CPU_SR_Save();}  

2. #define  OS_EXIT_CRITICAL()   {OS_CPU_SR_Restore(cpu_sr);}  

这两个代码就是进入和退出临界区的两个宏。所以当你使用了这两个宏定义，那么就需要加上这一句OS_CPU_SR  cpu_sr = 0;  进行定义并且初始化。

所谓临界区：是指一些不能被中断的代码。哪些代码是不能中断的呢，比如我们模拟的入栈操作，再比如当我们在执行系统调用的时候。那么类似于这钟代码就是临界区，而上面这两个宏的作用就是当某些代码为临界代码的时候，那么我们就在开始这段代码的时候加上ENTER宏，在退出这段代码的时候就加上EXIT宏。

4、接下来继续看看这两个宏做了什么事情吧

跟踪进去可以发现

1. OS_CPU_SR_Save  

2.     MRS     R0, PRIMASK                                         ; Set prio int mask to mask all (except faults)  

3.     CPSID   I  

4.     BX      LR  

5.   

6. OS_CPU_SR_Restore  

7.     MSR     PRIMASK, R0  

8.     BX      LR  

就是我们上一步所说的打开和屏蔽中断，注意了，根据ATCPS规则（不知道的可以百度），C和汇编进行混合调用的时候，R0传递着第一个参数，并且R0还是传递返回值的。

5、接下来就是栈的增长方向，在我们的stm32板子上面，栈是向下增长的，堆是向上增长的

1. #define  OS_STK_GROWTH        1                   /* Stack grows from HIGH to LOW memory on ARM        */  

2.  

3. #define  OS_TASK_SW()         OSCtxSw()  

第二个宏定义是任务切换的宏，下面会提到

6、下面涉及到得就是这个文件里面需要修改的代码，首先看源代码，这是函数原型声明

1. /* 

2. ********************************************************************************************************* 

3. *                                              PROTOTYPES 

4. ********************************************************************************************************* 

5. */  

6.  

7. #if OS_CRITICAL_METHOD == 3                       /* See OS_CPU_A.ASM                                  */  

8. OS_CPU_SR  OS_CPU_SR_Save(void);  

9. void       OS_CPU_SR_Restore(OS_CPU_SR cpu_sr);  

10. #endif  

11.   

12. void       OSCtxSw(void);  

13. void       OSIntCtxSw(void);  

14. void       OSStartHighRdy(void);  

15.   

16. void       OS_CPU_PendSVHandler(void);  

17.   

18.                                                   /* See OS_CPU_C.C                                    */  

19. void       OS_CPU_SysTickHandler(void);  

20. void       OS_CPU_SysTickInit(void);  

21.   

22.                                                   /* See BSP.C                                         */  

23. INT32U     OS_CPU_SysTickClkFreq(void);  

我们需要做的就是把这个三个函数注释掉，因为这是我们自己实现的

1.                                                   /* See OS_CPU_C.C                                    */  

2. // void       OS_CPU_SysTickHandler(void);  

3. // void       OS_CPU_SysTickInit(void);  

4.   

5. //                                                   /* See BSP.C                                         */  

6. // INT32U     OS_CPU_SysTickClkFreq(void);  

至此，第一个文件修改完毕，继续。。

三、关于os_cfg.h文件

1、这里都是一些配置，根据我们需要实现的功能来配置我们的OS，当然，如果只是为了点灯，那么我们可以这样做

1.  #define OS_FLAG_EN                    0   //禁用信号量集      

2.  #define OS_MBOX_EN                   0   //禁用邮箱      

3.  #define OS_MEM_EN                     0   //禁用内存管理      

4.  #define OS_MUTEX_EN                0   //禁用互斥信号量      

5.  #define OS_Q_EN                        0   //禁用队列      

6.  #define OS_SEM_EN                     0   //禁用信号量      

7.  #define OS_TMR_EN                     0   //禁用定时器      

8.  #define OS_DEBUG_EN               0   //禁用调试    

9.   

10.  #define OS_APP_HOOKS_EN           0    336. #define OS_FLAG_EN                0   //禁用信号量集      

11.  #define OS_MBOX_EN                0   //禁用邮箱      

12. #define OS_MEM_EN                 0   //禁用内存管理      

13. #define OS_MUTEX_EN               0   //禁用互斥信号量      

14.  #define OS_Q_EN                   0   //禁用队列      

15. #define OS_SEM_EN                 0   //禁用信号量      

16.  #define OS_TMR_EN                 0   //禁用定时器      

17.  #define OS_DEBUG_EN               0   //禁用调试    

18.  #define OS_APP_HOOKS_EN           0    //hook函数也可以注释掉  

19.  #define OS_EVENT_MULTI_EN         0  //多重事件函数也是一样  

20.  #define OS_EVENT_MULTI_EN         0    

那么，到这里，这个文件中需要修改的内容就是这么多了。

四、关于os_cpu_c.c文件。

这个文件是对应于之前的宏开关来说的，我们要把之前三个函数相关的宏开关以及函数的定义注释掉，具体操作如下

1. // #define  OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL    (*((volatile INT32U *)0xE000E010))   /* SysTick Ctrl & Status Reg. */  

2. // #define  OS_CPU_CM3_NVIC_ST_RELOAD  (*((volatile INT32U *)0xE000E014))   /* SysTick Reload  Value Reg. */  

3. // #define  OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CURRENT (*((volatile INT32U *)0xE000E018))   /* SysTick Current Value Reg. */  

4. // #define  OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CAL     (*((volatile INT32U *)0xE000E01C))   /* SysTick Cal     Value Reg. */  

5. // #define  OS_CPU_CM3_NVIC_PRIO_ST    (*((volatile INT8U  *)0xE000ED23))   /* SysTick Handler Prio  Reg. */  

6.   

7. // #define  OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL_COUNT                    0x00010000     /* Count flag.                */  

8. // #define  OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL_CLK_SRC                  0x00000004     /* Clock Source.              */  

9. // #define  OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL_INTEN                    0x00000002     /* Interrupt enable.          */  

10. // #define  OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL_ENABLE                   0x00000001     /* Counter mode.              */  

11. // #define  OS_CPU_CM3_NVIC_PRIO_MIN                               0xFF     /* Min handler prio.          */  

对应的还有这个函数也需要注释掉

1. //void  OS_CPU_SysTickInit (void)  

2. //{  

3. //    INT32U  cnts;  

4. //  

5. //  

6. //    cnts = OS_CPU_SysTickClkFreq() / OS_TICKS_PER_SEC;  

7. //  

8. //    OS_CPU_CM3_NVIC_ST_RELOAD = (cnts - 1);  

9. //                                                 /* Set prio of SysTick handler to min prio.           */  

10. //    OS_CPU_CM3_NVIC_PRIO_ST   = OS_CPU_CM3_NVIC_PRIO_MIN;  

11. //                                                 /* Enable timer.                                      */  

12. //    OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL  |= OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL_CLK_SRC | OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL_ENABLE;  

13. //                                                 /* Enable timer interrupt.                            */  

14. //    OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL  |= OS_CPU_CM3_NVIC_ST_CTRL_INTEN;  

15. /  

那么这样，这个文件也解决掉了。继续下一个

五、在OS_dbg.c这个文件中

修改一个地方，#define  OS_COMPILER_OPT  __root，将后面的__root注释掉，否则会报错。自己可以试试

六、来到OS_cpu_a.asm这个汇编文件

1、里面的PUBLIC全改为EXPORT。这是有ARM汇编语言语言规定的。

2、RSEG CODE:CODE:NOROOT(2)    开辟代码段的格式也是需要修改的

修改如下：

1. AREA |.text|, CODE , READONLY, ALIGN = 2  

2. THUMB  

3. REQUIRE8  

4. PRESERVE8  

具体解释，看ARM的汇编编程介绍就知道了。

到这里，这个文件也修改完毕。

七、关于启动文件

有一个地方需要修改，那就是中断这部分。把启动代码中所有出现PendSV_Handler的地方替换成OS_CPU_PendSVHandler即可。

那么这个文件也修改完毕

到这里，我们的移植也就完成了一大部分，接下来就是编写自己的代码了。

八、编写几个简单的函数就能实现点灯了

1. #include "includes.h"  

2.   

3. static OS_STK startup_task_stk[STARTUP_TASK_STK_SIZE];        //定义栈  

4.     

5. int main(void)  

6. {  

7.     BSP_Init();  

8.     OSInit();  

9.     OSTaskCreate(Task_LED,(void *)0,  

10.     &startup_task_stk[STARTUP_TASK_STK_SIZE-1], STARTUP_TASK_PRIO);  

11.   

12.     OSStart();  

13.     return 0;  

14.  }  

15.    

16.  /* 

17.  * 函数名：BSP_Init 

18.  * 描述  ：时钟初始化、硬件初始化 

19.  * 输入  ：无 

20.  * 输出  ：无 

21.  */  

22. void BSP_Init(void)  

23. {  

24.     LED_GPIO_Config();  /* LED 端口初始化 */  

25. }  

26.   

27. void Task_LED(void *p_arg)  

28. {  

29.    (void)p_arg;                     // 'p_arg' 并没有用到，防止编译器提示警告  

30.     SysTick_init();  

31.     while (1)  

32.     {  

33.         LED1( ON );  

34.         OSTimeDlyHMSM(0, 0,0,500);  

35.         LED1( OFF);  

36.         OSTimeDlyHMSM(0, 0,0,500);  

37.     }  

38. }  

39.    

40. /* 

41.  * 函数名：SysTick_init 

42.  * 描述  ：配置SysTick定时器 

43.  * 输入  ：无 

44.  * 输出  ：无 

45.  */  

46. void SysTick_init(void)  

47. {  

48.     SysTick_Config(SystemCoreClock /OS_TICKS_PER_SEC);//初始化并使能SysTick定时器  

49. }  

到这里就实现单任务系统了，OK。点灯完毕！接下来就是仔细分析源码了。