胡夢(mèng)寒

摘 要：本文討論了將一個(gè)具有高可靠性的可剝奪型多任務(wù)實(shí)時(shí)內(nèi)核uC/OS-II在Freescale單片機(jī)MC9S12DG128B上移植的原理和方法。給出了一個(gè)以Freescale Code Warrior 為編譯器，MC9S12DG128B為處理器的對(duì)uC/OS-II系統(tǒng)進(jìn)行移植的具體實(shí)例。

關(guān)鍵詞：uC/OS-II；MC9S12DG128B；移植

嵌入式操作系統(tǒng)近年來備受人們關(guān)注，其開發(fā)出來的產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用到生活的各個(gè)角落。uC/OS-II系統(tǒng)作為嵌入式操作系統(tǒng)的一種，具有高可靠性、穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性。MC9S12DG128B是16位單片機(jī)，具有資源豐富、功能強(qiáng)大、運(yùn)行穩(wěn)定且價(jià)格低廉的特點(diǎn)。本文將介紹uC/OS-II實(shí)時(shí)內(nèi)核在MC9S12DG128B上的移植過程。

1 移植前的準(zhǔn)備工作

1.1 uC/OS-II系統(tǒng)特點(diǎn)

uC/OS-II實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)使用可剝離型內(nèi)核，CPU總是運(yùn)行多個(gè)任務(wù)中優(yōu)先級(jí)最高的任務(wù)。它具有很強(qiáng)的可移植性、內(nèi)核可裁減性、可確定性的特點(diǎn)，并提供很多系統(tǒng)服務(wù)。

1.2 MC9S12DG128B硬件資源

MC9S12DG128B是16位單片機(jī)，DG128CPU具有6個(gè)寄存器，13種尋址方式和400多條指令，同時(shí)，DG128具有豐富的I/O接口，MC9S12DG128B典型的內(nèi)部時(shí)鐘頻率為16MHZ，支持定時(shí)中斷，具有128k的Flash，8k字節(jié)的RAM和2k字的EEPROM。

1.3 移植過程編譯器

開發(fā)編譯工具：CodeWarrior For HCS12X_v4.7。

1.4 uC/OS-II模塊

uC/OS-II的軟硬件體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。應(yīng)用程序處于系統(tǒng)的頂層，無限循環(huán)設(shè)計(jì)，每個(gè)任務(wù)獨(dú)占CPU。

2 具體移植步驟

以下是具體的移植步驟，與硬件相關(guān)的各個(gè)文件需修改。

2.1 文件OS_CPU.H

包含與處理器相關(guān)的、#define語句定義的常數(shù)、宏以及數(shù)據(jù)類型。

2.2 數(shù)據(jù)類型定義

不同編譯器會(huì)使用不同的字節(jié)長(zhǎng)度來表示同一數(shù)據(jù)類型。uC/OS-II的移植包含一系列的數(shù)據(jù)類型定義。

2.3 堆棧單位

OS_STK的數(shù)據(jù)類型必與須處理器的寄存器長(zhǎng)度一致。

2.4 堆棧方向

需預(yù)先設(shè)定堆棧的增長(zhǎng)方向，因?yàn)椴煌幚砥?，?shù)據(jù)入堆棧時(shí)堆棧指針的增長(zhǎng)方向不一樣。

2.5 臨界區(qū)

需定義兩個(gè)保護(hù)臨界區(qū)的宏。

2.6 設(shè)置OS_TASK_SW（）

#define OS_TASK_SW（） asm（swi）

2.7 文件OS_CPU_A.ASM

uC/OS-II移植要求編寫四個(gè)匯編函數(shù)，分別是OSTickISR（）、OSStartHighRdy（）、OSCtxSw（）和OSIntCtxSw（），移植過程將對(duì)相應(yīng)函數(shù)進(jìn)行修改。

3 實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果分析

為驗(yàn)證移植的正確性，本文將通過應(yīng)用任務(wù)實(shí)驗(yàn)來實(shí)施驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)必須在確保C編譯器，匯編編譯器及鏈接器正常工作的情況下進(jìn)行，測(cè)試修改過的移植函數(shù)在9S12環(huán)境下運(yùn)行是否正常。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，任務(wù)TestTask1和TestTask2創(chuàng)建成功，證明OSTaskStkInit（）、OSStartHighRdy（）工作正常；TestTask1和TestTask2實(shí)現(xiàn)了任務(wù)切換，以及發(fā)生了時(shí)間中斷（任務(wù)TestTask1運(yùn)行兩次后任務(wù)TestTask2運(yùn)行一次），因此其它函數(shù)也正常運(yùn)行，實(shí)驗(yàn)成功。由此可以得出結(jié)論，uC/OS-II在MC9S12DG128B上移植成功。

4 結(jié)語

本文介紹了uC/OS-II移植到MC9S12DG128B上的全過程，對(duì)從事嵌入式系統(tǒng)移植工作的開發(fā)人員有一定的參考價(jià)值。

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