OSAL移植到STM8

最近需要用STM8S105做驱动控制器，涉及到使用485与上位机通讯，上位机的蓝牙模块中使用CC2541。这是个新产品，没有可借鉴的代码，涉及到的协议解算和逻辑结构又比较多，规划了一下架构并尝试写了几行代码，发现在编程幼稚园中学的状态机式编程实在难以胜任，于是打算上一个操作系统。

考虑到ucos代码量比较大，不适用于这种小片子，一时难以抉择。忽然想到已经在BLE上耕耘了大半年了，使用OSAL非常得心应手，于是想把CC2541中的OSAL移植过来。

严格意义上来讲，OSAL不是真正的嵌入式实时操作系统，它的本质是状态机式的伪操作系统，它和Contiki有点像，和uCOS的架构则完全不同（因为uCOS底层是真正要做任务切换的，会把寄存器压入任务栈）。OSAL是把状态机伪装成嵌入式操作系统的接口方式，用起来很方便，每个事件任务处单独处理，并实现了轻量级。而这对于我就够了，因为我只是不想靠脑子去理清那么复杂的下一步、下一步应该到哪，那种感觉我一想起来都觉得不寒而栗。

系统具体原理和使用方法这里就不多讲了，TI官方有OSAL手册。接下来直接切入正题，实现移植。

把OSAL从CC2541工程移植到STM8上需要复制以下这些系统文件：

接下来要创建三个文件，如下图，接下来详述：

首先创建是的时钟文件，这里我起名为app_timer.c , 它配置和使用timer4，负责提供系统调度的时基，文件中代码如下：

/**

  ******************************************************************************

  Timer 文件，产生1ms时基

  ******************************************************************************

  */

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/

#include "stm8s.h"

#include "stm8s_eval.h"

#include "app_uart.h"

#include "app_bsp.h"

#include "OSAL_Clock.h"

#define TIM4_PERIOD 124

volatile uint32_t sysTick;  /*系统时间计数器*/

void TIM4_TimeBase_Init(void)

{

  /* TIM4 configuration:

   - TIM4CLK is set to 16 MHz, the TIM4 Prescaler is equal to 128 so the TIM1 counter

   clock used is 16 MHz / 128 = 125 000 Hz

  - With 125 000 Hz we can generate time base:

      max time base is 2.048 ms if TIM4_PERIOD = 255 --> (255 + 1) / 125000 = 2.048 ms

      min time base is 0.016 ms if TIM4_PERIOD = 1   --> (  1 + 1) / 125000 = 0.016 ms

  - In this example we need to generate a time base equal to 1 ms

   so TIM4_PERIOD = (0.001 * 125000 - 1) = 124 */

  sysTick = 0;  /*初始化系统时间计数器*/

  TIM4_DeInit();

  /* Time base configuration */

  TIM4_TimeBaseInit(TIM4_PRESCALER_128, TIM4_PERIOD);  /*1ms中断*/

  /* Clear TIM4 update flag */

  TIM4_ClearFlag(TIM4_FLAG_UPDATE);

  /* Enable update interrupt */

  TIM4_ITConfig(TIM4_IT_UPDATE, ENABLE);

  /* enable interrupts */

  //enableInterrupts();

  /* Enable TIM4 */

  TIM4_Cmd(ENABLE);

  //TIM4->CR1 |= TIM4_CR1_CEN;  /* Enable TIM4 同上，二选一*/

}

void TIM4_TimeBase_Interrupt(void)  /*1ms中断*/

{

  /* Cleat Interrupt Pending bit */

  TIM4_ClearITPendingBit(TIM4_IT_UPDATE);

  /*User Hook Function*/

  TimerBase_UART_Hook();

  /*系统时间*/

  sysTick++;

  osalTimeUpdate(); /*1ms更新OS时基*/

}

uint32_t getMcuTickCount(void)

{

  return sysTick;

}

/******************************End File*****************************/

接下来新建一个app_OSAL.c文件，该文件用于初始化用户任务：

/**************************************************************************************************

 *                                            INCLUDES

 **************************************************************************************************/

#include "hal_types.h"

#include "OSAL.h"

#include "OSAL_Tasks.h"

#include "app.h"

/* HAL */

#include "hal_drivers.h"

/*********************************************************************

 * GLOBAL VARIABLES

 */

// The order in this table must be identical to the task initialization calls below in osalInitTask.

const pTaskEventHandlerFn tasksArr[] =

{

  Hal_ProcessEvent,                                 // task 0

  App_ProcessEvent                                  // task 1

};

const uint8 tasksCnt = sizeof( tasksArr ) / sizeof( tasksArr[0] );

uint16 *tasksEvents;

/*********************************************************************

 * FUNCTIONS

 *********************************************************************/

/*********************************************************************

 * @fn      osalInitTasks

 *

 * @brief   This function invokes the initialization function for each task.

 *

 * @param   void

 *

 * @return  none

 */

void osalInitTasks( void )

{

  uint8 taskID = 0;

  tasksEvents = (uint16 *)osal_mem_alloc( sizeof( uint16 ) * tasksCnt);

  osal_memset( tasksEvents, 0, (sizeof( uint16 ) * tasksCnt));

  /* Hal Task */

  Hal_Init( taskID++ );

  /* Application */

  App_Init( taskID );

}

/*********************************************************************

*********************************************************************/

接下来要修改OSAL文件中的OSAL_ClockBLE.c文件，里面osalTimeUpdate这个函数是用于刷新系统驱动时钟的，因为原来它是借助于BLE的时隙时钟为625us，做了比较复杂的换算成1ms，但是因为上面我自己改造了时钟函数，可以产生1ms时基，所以这里注释掉换算代码，直接用自己的时基：

//extern volatile uint32_t sysTick;  /*系统时间计数器*/

void osalTimeUpdate( void )

{

//  uint32 tmp;

//  uint32 ticks1ms;

//  uint16 elapsedMSec = 0;

//  static uint32 test =0 ;

//

//  // Get the free-running count of 625us timer ticks

//  //tmp = ll_McuPrecisionCount();

//  tmp = getMcuTickCount();

//  //tmp = sysTick;

//

//  if ( tmp != previousLLTimerTick )

//  {

//    // Calculate the elapsed ticks of the free-running timer.

//    ticks1ms = tmp - previousLLTimerTick;

//

//    // Store the LL Timer tick count for the next time through this function.

//    previousLLTimerTick = tmp;

//

//    /* It is necessary to loop to convert the usecs to msecs in increments so as

//     * not to overflow the 16-bit variables.

//     */

////    while ( ticks1ms > MAXCALCTICKS )

////    {

////      ticks625us -= MAXCALCTICKS;

////      elapsedMSec += MAXCALCTICKS * 5 / 8;

////      remUsTicks += MAXCALCTICKS * 5 % 8;

////    }

////

////    // update converted number with remaining ticks from loop and the

////    // accumulated remainder from loop

////    tmp = (ticks625us * 5) + remUsTicks;

////

////    // Convert the 625 us ticks into milliseconds and a remainder

////    elapsedMSec += tmp / 8;

////    remUsTicks = tmp % 8;

//

//    // Update OSAL Clock and Timers

//    elapsedMSec = ticks1ms;

//    if ( elapsedMSec )

//    {

//      osalClockUpdate( elapsedMSec );

//      osalTimerUpdate( elapsedMSec );

//    }

//  }

      osalClockUpdate( 1 );

      osalTimerUpdate( 1 );

}

最后一步，在main.c文件中增加OSAL相关语句，我工程中的main.c文件内容如下：

void main()

{

  /* system_clock / div = 1 */

  CLK_HSIPrescalerConfig(CLK_PRESCALER_HSIDIV1);

  BSP_Init(&Board_Address);

#if !defined(__DEBUG) && !defined(__DEBUG_MODBUS) && !defined(__DEBUG_UART) && !defined(__DEBUG_I2C)

  UART_APP_Init(); /*APP mode*/

#else

  UART_Debug_Init();  /*Use debug mode, don't init app uart*/

#endif

  /* Output a message on Hyperterminal using printf function */

  DEBUG("Start done! Version:%s n",__DATE__);

//  I2C_APP_Init();

  ModbusInit(Board_Address);

  TIM4_TimeBase_Init();

  ADC_APP_Init();

  /* Initialize the operating system */

  osal_init_system();

  /* Enable interrupts */

  HAL_ENABLE_INTERRUPTS();

  osal_set_event( App_TaskID, SBP_I2C_INIT_EVT ); /*初始化I2C和9930的任务*/

  /* Start OSAL */

  osal_start_system(); // No Return from here

}

最后一句启动了OSAL后，由系统托管了应用程序，再也不会在main中编写代码了。Bye Bye， main！ ^-^

用户任务代码都放在app.c文件中，新建该文件，示例用法概要如下：

/*********************************************************************

 * @fn      App_Init

 */

void App_Init( uint8 task_id )

{

  App_TaskID = task_id;

/*用户新增功能初始化*/

  UserAppInit();

  // Setup a delayed profile startup

  osal_set_event( App_TaskID, SBP_START_DEVICE_EVT );

}

/*********************************************************************

 * @fn      App_ProcessEvent

 *

 * @brief   Simple BLE Peripheral Application Task event processor.  This function

 *          is called to process all events for the task.  Events

 *          include timers, messages and any other user defined events.

 */

uint16 App_ProcessEvent( uint8 task_id, uint16 events )

{

  VOID task_id; // OSAL required parameter that isn't used in this function

  //static uint8 cnt = 0;

  if ( events & SYS_EVENT_MSG )

  {

    uint8 *pMsg;

    if ( (pMsg = osal_msg_receive( App_TaskID )) != NULL )

    {

      app_ProcessOSALMsg( (osal_event_hdr_t *)pMsg );

      // Release the OSAL message

      VOID osal_msg_deallocate( pMsg );

    }

    // return unprocessed events

    return (events ^ SYS_EVENT_MSG);

  }

  if ( events & SBP_START_DEVICE_EVT )

  {

    // Set timer for first periodic event

    osal_start_timerEx( App_TaskID, SBP_PERIODIC_EVT, SBP_PERIODIC_EVT_PERIOD );

//    osal_start_timerEx( eye_TaskID, SBP_REPORT_TEMP_EVT, SBP_REPORT_TEMP_EVT_PERIOD );

//    osal_start_reload_timer( App_TaskID, SBP_RUNTIME_CNT_EVT, SBP_RUNTIME_CNT_EVT_PERIOD );

    //osal_set_event( eye_TaskID, SBP_SW_LIGHT_EVT );

    return ( events ^ SBP_START_DEVICE_EVT );

  }

……

继续处理其他事件

……

  // Discard unknown events

  return 0;

}

至于接下来用户怎样使用OSAL，还是请参考TI官方手册，毕竟系统是人家写的，不服不行。