μCOS-I操作系统在各种处理器上的移植.docVIP

μC/OS-Ⅱ操作系统在各种处理器上的移植 长江大学 杨青胜 徐爱钧 摘要 介绍μC/OS-II操作系统的应用和移植条件；阐述μC/OS-Ⅱ操作系统在普通的51单片机，NXP公司的LPC2210，ALTERA公司的Nios II 三种处理器上的移植。 关键字 μC/OS-II 移植 51单片机 LPC2210 Nios II PortingμC/ OS - Ⅱto Various processor Yangtze University Yang Qingsheng Xu Aijun Abstract : Introduced the μC/OS-II operating system application and transplant conditions;Explained the μC/OS-II operating system on 51 common microprocessor ,NXPs LPC2210, ALTERAs Nios II three processors transplant. Key Words: μC/OS-II port 51 microprocessor LPC2210 Nios II μC/OS-II操作系统是一种抢占式多任务、单内存空间、微小内核的嵌入式操作系统，具有高效、紧凑的特点。它具有执行效率高、占用空间小、可移植性强、实时性能良好和可扩展性强 等特点。采用μc/os－ii实时操作系统可以有效地对任务进行调度；对各任务赋予不同的优先级可以保证任务及时响应，而且采用实时操作系统，降低了程序的复杂度，方便程序的开发和维护。非常适合应用在一些小型的嵌入式产品应用场合，在家用电器，机器人，工业控制，航空航天，军事科技等领域有着广泛的应用。 单片机ARM, FPGA与μC/OS-II操作系统的结合，实现一些具体功能是目前嵌入式应用中比较常见。在这些应用中基础性的工作就是操作系统的移植，故而本文选取使用较多的51单片机，LPC2210, NiosII三种处理器做介绍必定有一定的意义。 μC/OS-II操作系统移植条件 μC/OS-II操作系统的大部分源代码都是用C语言书写的，但仍需使用C语言和汇编语言来完成一些和处理器相关的操作，例如读写处理器，寄存器时只能使用汇编语言来实现。因此，μC/OS-II操作系统的移植在目标处理器上，需要从硬件和软件两方面来考虑。 硬件方面，目标处理器需满足以下条件： Ⅰ 处理器的 C编译器能产生可重入代码 ； Ⅱ 用 C 语言可以开，关中断 ； Ⅲ 处理器支持中断 ，并且能够产生定时中断( 通常在l0~1000 Hz之间) ； Ⅳ 处理器能够支持容纳一定量数据的硬件堆栈 ； Ⅴ 处理器有将堆栈指针和其它寄存器读出和存储到堆栈或内存中的指令 。 软件方面，主要关注的是一些与处理器相关的代码移植，其分布在 OS-CPU. H，OS-CPU-C. C和OS-CPU-A. ASM 这3个不同的文件中。 目标处理器硬件支持 51单片机，LPC2210, NiosII三种处理器在硬件方面上均能满足μC/OS-II操作系统的移植要求。 51单片机：选择 Keil 公司的集成开发环境作为开发工具 ,因为该集成开发环境的 C51 编译器能产生可重入型代码 ,且用 C语言就可以开/关中断。同时具有一定数量的堆栈和操作相关要求的寄存器的指令。 LPC2210：采用ARM7微控制器可以满足上述Ⅱ，Ⅳ，Ⅴ，而ADS1.2的C编译器可以满足Ⅰ，Ⅲ的要求。 NiosII处理器： Nios 处理器可以配置成最 多支持 6 4个中断 ，包括外部硬件中断 、内部中断以及 T R AP ( 调试中断) 。Nios II处理器可以配置使用32位内部定时器，通过用软件控制写入几个控制寄存器的内容来获得定时工作，与一般的定时器工作原理相同，可以产生定时中断 。Nios处理器可以外接存储器，以使用的DE2开发板为例，外接512S R AM资源，可以提供足够的数据硬件堆栈。NiosII 8.0 IDE采用GNU编译器，支持C／C ++的编译、连接产生重入代码 ，允许在 C语言中嵌入汇编语言。 软件移植过程 3.1 OS-CPU. H的实现 OS_CPU.H文件包括了用#define语言定义的与处理器相关的常数、宏以及数据类型。 ①数据类型，在上述三种处理器采用的不同编译器中的定义是相同的，在此不做具体介绍。 ②在OS_CPU.H中定义与处理器相关的宏，主要是进入临界区的 OS_EN