μC/OS-II在AT89C51上的移植

引 言

μC/OS-II作為一個嵌入式實時操作系統(tǒng)，自1992年以來，因其源代碼的完全公開和優(yōu)越性能，已為眾多的愛好者和開發(fā)人員所了解并得到了廣泛應(yīng)用。μC/OS-II是一個占先式內(nèi)核，執(zhí)行時間可確定（即函數(shù)的調(diào)用與服務(wù)的時間是可知的，不依賴于應(yīng)用程序的大?。壳白疃嘀С?4個任務(wù)（8個為系統(tǒng)保留），總是執(zhí)行處于就緒態(tài)的優(yōu)先級最高的任務(wù)。目前，51系列及其擴展型單片機仍在單片機應(yīng)用系統(tǒng)占較大比重，因而詳細介紹μC/OS-II在AT89C51上的移植實現(xiàn)過程，解決移植過程中出現(xiàn)的問題，有很大的實用意義。

1 KEIL C51編譯器中函數(shù)再入棧的處理

(1)再入函數(shù)與再入棧

再入函數(shù)可以被遞歸調(diào)用，可同時被兩個或多個進程調(diào)用。再入函數(shù)經(jīng)常在實時應(yīng)用或在中斷和非中斷必須共用一個函數(shù)的情況下被使用。編譯時，在存儲器模式的基礎(chǔ)上為再入函數(shù)在內(nèi)部或外部存儲器中建立一個模擬堆棧區(qū)，稱為再入棧，又可叫仿真堆棧，其增長方向是從上到下。

(2)具體實現(xiàn)過程

μC/OS-II是一個占先式內(nèi)核，使用了較多的再入函數(shù)，用戶只有通過C編譯器來產(chǎn)生可再入代碼。不同的編譯器，對再入函數(shù)的仿真堆棧的處理不一樣，如TC可以自動處理；而在單片機系統(tǒng)中應(yīng)用較廣的KEIL C51編譯器中，要在startup.a51中進行設(shè)置。KEIL C51中，再入函數(shù)的返回地址保存在8051的硬件堆棧中，形參和局部變量必須保存在仿真堆棧中。在SMALL模式下，仿真棧與硬件堆棧分享共同的存儲區(qū)，堆棧增長方向相反。而典型的51單片機真正的RAM只有128個字節(jié)，還有部分要用于位尋址區(qū)和工作寄存器，可用作仿真棧的空間有限。在這種方式下移植后，在中斷嵌套或任務(wù)調(diào)用時系統(tǒng)會崩潰。因而，可以使用LARGE模式編譯，這樣，仿真棧就位于XDATA區(qū)，有充分的存儲空間。編譯前，要先在 startup.a51中修改設(shè)置。XBPSTACK=1，XBPSTACKTOP設(shè)為仿真棧的最高地址加1（對于64KB外RAM，最高為 0FFFFH，也可以保留部分地址用于外部I/O接口）。

2 時鐘節(jié)拍初始化

時鐘節(jié)拍是μC/OS-II運行的基礎(chǔ)，其原理就是利用定時器中斷，每隔一個時鐘節(jié)拍中斷一次，在發(fā)生中斷時，內(nèi)核判斷是否進行任務(wù)切換或者別的操作。節(jié)拍率一般在10~100次之間，越高則系統(tǒng)的額外負荷就越重?？梢允褂?a class="contentlabel" href="http://2s4d.com/news/listbylabel/label/AT89C51">AT89C51的定時器T0中斷來實現(xiàn)。
void TimerInitiate(unsigned char Crystal,unsigned char Frequence)
{ //Crystal 晶振 Frenquence 時鐘節(jié)拍率
unsigned long temporary=0;
temporary=1000000/(12*Frequence);
temporary=65535-Crystal*temporary;
TMOD=(TMOD 0XF0) | 0X01; /* Timer 0工作在方式1*/
TL0=(unsigned char )temporary ;
TH0=(unsigned char )(temporary>>8);
TR0=1;
ET0=1;
}

初始化定時器中斷必須緊跟在多任務(wù)系統(tǒng)啟動之后，一般放在第一個任務(wù)中。

在Keil C51編譯器中，代碼優(yōu)化級別設(shè)為9級，編譯后，本程序占用的RAM和ROM空間約為：DATA 67.1 XDATA 732 CODE 8113 (字節(jié))?；旧弦褂猛獠康臄?shù)據(jù)和程序存儲器。

在存儲器容量許可的條件下，可以加入更多μC/OS-II提供的系統(tǒng)功能，如郵箱、消息序列等。

結(jié) 語

μC/OS-II以其良好的穩(wěn)定性與可靠性、實用的系統(tǒng)服務(wù)和完全公開的源代碼，推動了實時操作系統(tǒng)的應(yīng)用，也使應(yīng)用系統(tǒng)的功能更加完善。