ucos51移植心得.htm

来自「ucos的资料以及单片机dsp的经典移植程序」· HTM 代码 · 共 770 行 · 第 1/5 页

                  <P>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  前期准备用了20几天，真正编写代码只用了1.5天，调试用了2天。具体过程如下：</P>
                  <P>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  (1)拷贝书后附赠光盘sourcecode目录下的内容到C:\YY下，删除不必要的文件和EX1L.C，只剩下p187(《uCOSII》)上列出的文件。</P>
                  <P>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  (2)改写最简单的OS_CPU.H<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  数据类型的设定见C51.PDF第176页。注意BOOLEAN要定义成unsigned char 
                  类型，因为bit类型为C51特有，不能用在结构体里。</P>
                  <P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  EA=0关中断；EA=1开中断。这样定义即减少了程序行数，又避免了退出临界区后关中断造成的死机。</P>
                  <P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  MCU-51堆栈从下往上增长(1=向下，0=向上)，OS_STK_GROWTH定义为0<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  #define&nbsp; OS_TASK_SW() OSCtxSw() 
                  因为MCU-51没有软中断指令，所以用程序调用代替。两者的堆栈格式相同，RETI指令复位中断系统，RET则没有。实践表明，对于MCU-51，用子程序调用入栈，用中断返回指令RETI出栈是没有问题的，反之中断入栈RET出栈则不行。总之，对于入栈，子程序调用与中断调用效果是一样的，可以混用。在没有中断发生的情况下复位中断系统也不会影响系统正常运行。详见《uC/OS-II》第八章193页第12行</P>
                  <P>&nbsp;&nbsp;&nbsp; (3)改写OS_CPU_C.C</P>
                  <P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  我设计的堆栈结构如下图所示：<BR>*********************************************************************************<BR>*<BR>* 
                  ----------<BR>* |OSTCBCur|<BR>* 
                  ----------<BR>*&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
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                  \----&gt;|OSTCBCur-&gt;OSTCBStkPtr|&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  SP----&gt;|&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
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                  |长度&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
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                  +1<BR>*&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
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                  OSStack----&gt;|&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; | 
                  0<BR>*&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
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                  |&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  OSStkStart----&gt;| 不关心 | -1 
                  低地址<BR>*&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  |&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; ---------- 
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                  \--------&gt;|&nbsp; 长度&nbsp; | 
                  低地址&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  系统堆栈<BR>*&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
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                  用户堆栈&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  长度=SP-OSStkStart<BR>*********************************************************************************</P>
                  <P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  TCB结构体中OSTCBStkPtr总是指向用户堆栈最低地址，该地址空间内存放用户堆栈长度，其上空间存放系统堆栈映像，即：用户堆栈空间大小=系统堆栈空间大小+1。</P>
                  <P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  SP总是先加1再存数据，因此，SP初始时指向系统堆栈起始地址(OSStack)减1处(OSStkStart)。很明显系统堆栈存储空间大小=SP-OSStkStart。</P>
                  <P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  任务切换时，先保存当前任务堆栈内容。方法是：用SP-OSStkStart得出保存字节数，将其写入用户堆栈最低地址内，以用户堆栈最低地址为起址，以OSStkStart为系统堆栈起址，由系统栈向用户栈拷贝数据，循环SP-OSStkStart次，每次拷贝前先将各自栈指针增1。</P>
                  <P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  其次，恢复最高优先级任务系统堆栈。方法是：获得最高优先级任务用户堆栈最低地址，从中取出“长度”，以最高优先级任务用户堆栈最低地址为起址，以OSStkStart为系统堆栈起址，由用户栈向系统栈拷贝数据，循环“长度”数值指示的次数，每次拷贝前先将各自栈指针增1。</P>
                  <P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  用户堆栈初始化时从下向上依次保存：用户堆栈长度（15），PCL，PCH，PSW，ACC，B，DPL，DPH，R0，R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7。不保存SP，任务切换时根据用户堆栈长度计算得出。</P>
                  <P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  OSTaskStkInit函数总是返回用户栈最低地址。</P>
                  <P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  操作系统tick时钟我使用了51单片机的T0定时器，它的初始化代码用C写在了本文件中。</P>
                  <P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  最后还有几点必须注意的事项。本来原则上我们不用修改与处理器无关的代码，但是由于KEIL编译器的特殊性，这些代码仍要多处改动。因为KEIL缺省情况下编译的代码不可重入，而多任务系统要求并发操作导致重入，所以要在每个C函数及其声明后标注reentrant关键字。另外，“pdata”、“data”在uCOS中用做一些函数的形参，但它同时又是KEIL的关键字，会导致编译错误，我通过把“pdata”改成“ppdata”，“data”改成“ddata”解决了此问题。OSTCBCur、OSTCBHighRdy、OSRunning、OSPrioCur、OSPrioHighRdy这几个变量在汇编程序中用到了，为了使用Ri访问而不用DPTR，应该用KEIL扩展关键字IDATA将它们定义在内部RAM中。</P>
                  <P>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  (4)重写OS_CPU_A.ASM<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  A51宏汇编的大致结构如下：<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; NAME 
                  模块名&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  ;与文件名无关<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  ;定义重定位段&nbsp;&nbsp; 
                  必须按照C51格式定义，汇编遵守C51规范。段名格式为：?PR?函数名?模块名<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  ;声明引用全局变量和外部子程序&nbsp; 
                  注意关键字为“EXTRN”没有‘E’<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  全局变量名直接引用<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  无参数/无寄存器参数函数 
                  FUNC<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  带寄存器参数函数&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  _FUNC<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  重入函数&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  _?FUNC<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  ;分配堆栈空间<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  只关心大小，堆栈起点由keil决定，通过标号可以获得keil分配的SP起点。切莫自己分配堆栈起点，只要用DS通知KEIL预留堆栈空间即可。<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  ?STACK段名与STARTUP.A51中的段名相同，这意味着KEIL在LINK时将把两个同名段拼在一起，我预留了40H个字节，STARTUP.A51预留了1个字节，LINK完成后堆栈段总长为41H。查看yy.m51知KEIL将堆栈起点定在21H，长度41H，处于内部RAM中。<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  ;定义宏<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  宏名 MACRO&nbsp; 实体&nbsp; 
                  ENDM<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  ;子程序<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  OSStartHighRdy<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  OSCtxSw<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  OSIntCtxSw<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  OSTickISR<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  SerialISR<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  END&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  ;声明汇编源文件结束<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  <BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  一般指针占3字节。+0类型+1高8位数据+2低8位数据 
                  详见C51.PDF第178页<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  低位地址存高8位值，高位地址存低8位值。例如0x1234，基址+0:0x12 
                  基址+1:0x34<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  <BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp; (5)移植串口驱动程序</P>
                  <P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  在此之前我写过基于中断的串口驱动程序，包括打印字节/字/长字/字符串，读串口，初始化串口/缓冲区。把它改成重入函数即可直接使用。</P>
                  <P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  系统提供的显示函数是并发的，它不是直接显示到串口，而是先输出到显存，用户不必担心IO慢速操作影响程序运行。串口输入也采用了同样的技术，他使得用户在CPU忙于处理其他任务时照样可以盲打输入命令。</P>
                  <P>&nbsp;&nbsp;&nbsp; (6)编写测试程序Demo(YY.C)</P>
                  <P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  Demo程序创建了3个任务A、B、C优先级分别为2、3、4，A每秒显示一次，B每3秒显示一次，C每6秒显示一次。从显示结果看，显示3个A后显示1个B，显示6个A和2个B后显示1个C，结果显然正确。<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
                  显示结果如下：<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; AAAAAA111111 
                  is active<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; AAAAAA111111 
                  is active<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; AAAAAA111111 
                  is active<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; BBBBBB333333 
                  is active<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; AAAAAA111111 
                  is active<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; AAAAAA111111 
                  is active<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; AAAAAA111111 
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                  is active<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; CCCCCC666666 
                  is active<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; AAAAAA111111 
                  is active<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; AAAAAA111111 
                  is active<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; AAAAAA111111 
                  is active<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; BBBBBB333333 
                  is active<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; AAAAAA111111