📄 21ic μc-os-ii在80196kc单片机上的移植.htm

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            target=_blank><B>电子工程周刊：</B> <INPUT class=main 
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        <TR>
          <TD align=middle height=15>文章作者：西安交通大学电器教研室 王 巍 南京因泰莱电器股份有限公司 刘 
            唯<BR>文章类型：设计应用 文章加入时间：2004年2月6日12:57</TD></TR>
        <TR>
          <TD align=right><FONT color=#cc0000>文章出处：国外电子元器件</FONT> </TD></TR>
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            <DIV id=Content><FONT face=宋体>&nbsp;&nbsp; 
            <B>摘要：</B></FONT>主要讨论了将μC/OS-II实时操作系统在8019KC单片机上进行移植的原理和方法，给出了一个以Tasking 
            C为编译器、以8019KC为处理器，对μC/OS-II实时操作系统进行移植的具体实例。 
            <P class=MsoNormal><SPAN 
            style="FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'">&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
            <B>关键词：</B></SPAN>80196KC； uC/OS-II；Tasking C；移植</P>
            <P 
            style="TEXT-INDENT: 30px">Ｉｎｔｅｌ的８０１９６ＫＣ系列单片机在中国国内有很大一批用户。支持８０１９６ＫＣ的Ｃ编译器生产厂商主要有Ｔａｓｋｉｎｇ和ＩＡＲ。但国内使用Ｔａｓｋｉｎｇ公司Ｃ编译器的用户较多。由于<FONT 
            face=Arial>μ</FONT>Ｃ／ＯＳ－Ⅱ系统为源码公开的实时操作系统，因此是当前嵌入式系统开发的主要方法。但是，在<FONT 
            face=Arial>μ</FONT>Ｃ／ＯＳ－Ⅱ网站上没有现成的移植实例。因此，有必要进行一次移植以使操作系统成为<FONT 
            face=Arial>μ</FONT>Ｃ／ＯＳ－Ⅱ，这种移植采用的处理器为８０１９６ＫＣ，而其编译器为Ｔａｓｋｉｎｇ ｃ 
            １９６。<BR><BR><B>１　<FONT face=Arial>μ</FONT>Ｃ／ＯＳ－Ⅱ的工作原理</B></P>
            <P style="TEXT-INDENT: 30px"><FONT 
            face=Arial>μ</FONT>Ｃ／ＯＳ－Ⅱ是一个源码公开的实时多任务操作系统，其工作流程如图１所示。图中，任务切换的核心是利用出栈指令将各个任务的工作现场再现，并利用子程序返回指令改变ＰＣ指针以完成任务的切换。移植的关键是如何构造任务堆栈及任务切换时的出栈顺序。任务区堆栈初始化主要是模拟任务被中断后的堆栈内容。<BR><IMG 
            height=308 hspace=10 
            src="21IC μC-OS-II在80196KC单片机上的移植.files/10a.gif" width=549 vspace=10 
            border=0><BR><B>２　８０１９６ＫＣ的工作状态</B></P>
            <P 
            style="TEXT-INDENT: 30px">８０１９６ＫＣ是Ｉｎｔｅｌ公司的１６位单片机，和程序运行密切相关的寄存器有指令计数器ＰＣ、堆栈指针ｓｐ、程序状态寄存器ＰＳＷ、中断屏蔽寄存器ＩＮＴＭＡＳＫ和ＩＮＴＭＡＳＫ１以及窗口寄存器ＷＳＲ（以下将程序状态寄存器ＰＳＷ、中断屏蔽寄存器ＩＮＴＭＡＳＫ和ＩＮＴＭＡＳＫ１、窗口寄存器ＷＳＲ统称为程序状态字）。它们可在执行子程序调用ｃａｌｌ指令时自动将ｐｃ进栈，并在子程序返回调用ＲＥＴ指令时自动将ｐｃ出栈。由于８０１９６ＫＣ有１６位的寻址能力，故这一动作有２个字节进（出）栈，其中ｐｕｓｈ 
            ａ指令将程序状态字进栈，ｐｏｐ ａ指令将程序状态字出栈。这一动作共有４个字节进（出）栈。另外ｐｕｓｈ 
            ａ动作会将ＰＳＷ中的中断允许位清零，故通常用ｐｕｓｈ ａ关闭中断，而用ｐｏｐ 
            ａ恢复中断允许。由于８０１９６ＫＣ的时钟节拍是特定的周期性中断，当每个时钟节拍到来时，系统将对任务延时做一次裁决。因此，在这个时钟节拍可采用８０１９６ＫＣ中的软件定时器中断。</P>
            <P><B>３　Ｔａｓｋｉｎｇ ｃ编译器的工作细节</B></P>
            <P 
            style="TEXT-INDENT: 30px">带参数的函数调用编译后的主要操作是先将参数进栈，然后执行ｃａｌｌ指令。在函数入口处将堆栈中的参数倒入寄存器ｔｍｐ０、ｔｍｐ２、<IMG 
            height=310 hspace=1 src="21IC μC-OS-II在80196KC单片机上的移植.files/10b.gif" 
            width=214 align=right vspace=1 
            border=0>ｔｍｐ４和ｔｍｐ６以进行操作（以下称临时寄存器）的原因主要是，堆栈一般位于ＲＡＭ区，而对ＲＡＭ区操作不如对寄存器操作快。如果该函数有局部变量，局部变量也是分配在堆栈中。Ｔａｓｋｉｎｇ 
            ｃ编译器一般用一寄存器ｆｒａｍｅ０１（以下称框架寄存器）对局部变量进行访问，在函数返回时执行ｒｅｔ操作，并对ＳＰ指针进行调整，以跳过函数参数在堆栈中的位置。中断调用和函数调用类似，中断本身虽没有参数，但进中断后要对临时寄存器进行保护。因此，应在进中断后执行ｐｕｓｈ 
            ａ操作，并在中断返回时使临时寄存器出栈（注意出栈顺序），然后再次执行ｐｏｐ 
            ａ和ｒｅｔ操作。图２所示为堆栈区的一般结构。<BR><BR><B>４　移植的细节</B></P>
            <P 
            style="TEXT-INDENT: 30px">在ＯＳＴａｓｋＳｔｋＩｎｉｔ（）中，任务堆栈区的构造特点是８０１９６ＫＣ的堆栈区由高向低增长，最高处是任务的入口参数，接着是ＰＣ指针和程序状态字。如前所述，任务切换时要对临时寄存器和框架寄存器进行保护。明确了任务堆栈的构造后，编写任务启动函数（指ＯＳＳｔａａｒｔ函数）和任务切换函数（指ＯＳ＿ＴＡＡＳＫ＿ＳＷ和ＯＳＩｎｔＣｔｘＳｗ函数）的关键是，在得到了最高优先级的任务堆栈指针后，如何按正确的顺序出栈，直到ＰＣ指针。其中ＯＳ＿ＴＡＳＫ＿ＳＷ，函数在切换任务之前还要编写对当前任务的现场进行保护的程序，而ＯＳＩｎｔＣｔｘＳｗ，不用，因为中断函数用Ｃ写成，而ＯＳＩｎｔＣｔｘＳｗ，是在中断中调用的，因此，Ｔａｓｋｉｎｇ 
            Ｃ编译器在进中断时已自动对其保护。同时还应注意，由于在中断服务程序中没有定义局部变量，这使得Ｔａｓｋｉｎｇ 
            Ｃ编译器不能对框架寄存器进行保护，因此，对这一寄存器的保护应在设计时自己加上。</P>
            <P style="TEXT-INDENT: 30px">＃ｐｒａｇｍａ ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ</P>
            <P style="TEXT-INDENT: 30px">(ＯＳＴｉｃｋＩＳＲ＝ＯＳ ＴＩＣＫ ＩＳＲ ＶＥＣＴＯＲ)</P>
            <P style="TEXT-INDENT: 30px">ｖｏｉｄ ＯＳＴｉｃｋＩＳＲ(ｖｏｉｄ)</P>
            <P style="TEXT-INDENT: 30px">{</P>
            <P style="TEXT-INDENT: 30px">ａｓｍ ｐｕｓｈ ?ｆｒａｍｅ０１;</P>
            <P style="TEXT-INDENT: 30px">ＯＳＩｎｔＮｅｓｔｉｎｇ＋＋;</P>
            <P style="TEXT-INDENT: 30px">ｈｓｏ ｃｏｍｍａｎｄ＝０ｘ１９;</P>
            <P style="TEXT-INDENT: 30px">ＡＤ Ｔｉｍｅｒ Ｃｏｕｎｔ＋＝５０００;</P>
            <P style="TEXT-INDENT: 30px">ｈｓｏ ｔｉｍｅ ＝ ＡＤ Ｔｉｍｅｒ Ｃｏｕｎｔ;</P>
            <P style="TEXT-INDENT: 30px">ＯＳＴｉｍｅＴｉｃｋ();</P>
            <P style="TEXT-INDENT: 30px">ＯＳＩｎｔＥｘｉｔ();</P>
            <P style="TEXT-INDENT: 30px">ａｓｍ ｐｏｐ
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