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uC/OS-II在EP7312上的移植

時間:2023-05-01 08:35:46 計算機論文 我要投稿
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uC/OS-II在EP7312上的移植

摘要:首先介紹μC/OS-II操作系統(tǒng)的特點,重點分析μC/OS-II在EP7312上的移植方法,介紹μC/OS-II在EP7312中的開發(fā)過程。

    關(guān)鍵詞:嵌入式操作系統(tǒng) μC/OS-II EP7312

引 言

  隨著Internet和后PC時代的到來,嵌入式系統(tǒng)的應用愈來愈廣泛,嵌入式產(chǎn)品在人們的生活中無處不在。今天,嵌入式系統(tǒng)帶來的工業(yè)年產(chǎn)值已超過1萬億美元,已經(jīng)在IT產(chǎn)業(yè)中占有很大的比重。

  通常,應用程序?qū)η度胧杰浖幕疽笫求w積小、執(zhí)行速度快、具有較好的裁減性和可移植性。嵌入式軟件的靈魂是嵌入式操作系統(tǒng)。在特定的操作系統(tǒng)之上開發(fā)應用軟件,可以讓程序開發(fā)人員屏蔽掉很多低層硬件細節(jié),使得應用程序調(diào)試方便、移植簡單、易維護,同時開發(fā)周期也短。目前,實時操作系統(tǒng)很多,如VxWorks、Window CE、pSOS、QNX、LynxOS等等。這些操作系統(tǒng)都具有高可靠性、很強的實時性等特點,但它們都是商業(yè)操作系統(tǒng),價格昂貴,人們往往很難接受。μC/OS-II的出現(xiàn)是對這些商業(yè)操作系統(tǒng)的一個很大的沖擊。μC/OS-II是源碼公開的實時操作系統(tǒng),是一個自由操作系統(tǒng)。程序開發(fā)人員可以改寫源代碼,使之符合自己的要求。裁減掉不需要的部分,使操作系統(tǒng)變得小巧、靈活,并且能滿足用戶特定操作系統(tǒng)的需要。

1 μC/OS-II簡介

  μC/OS-II并非一個完整的實時操作系統(tǒng),它只是一個實時內(nèi)核。μC/OS-II不像其它實時操作系統(tǒng)一樣,提供給用戶的是一個標準的API函數(shù),程序開發(fā)人員利用操作系統(tǒng)提供的API函數(shù)進行應用程序的開發(fā)。要想在μC/OS-II內(nèi)核上進行應用程序的開發(fā),就需要程序開發(fā)人員在實時內(nèi)核的基礎(chǔ)上建立自己的實時操作系統(tǒng)。首先,把μC/OS-II移植到自己的硬件目標板上,寫出相應的驅(qū)動程序以及用戶圖形界面等等;在這些接口函數(shù)之上,加上用戶自己的應用程序,就構(gòu)成了嵌入式軟件。

2 μC/OS-II在EP7312上的移植

  μC/OS-II的移植條件是:只要該處理器有堆棧,有CPU內(nèi)部寄存器入棧、出棧指令;使用的C編譯器支持內(nèi)嵌匯編(inline assembly)或者該C語言可擴展,可連接匯編模塊,使得關(guān)中斷、開中斷能在C語言程序中實現(xiàn)。Cirrus Logic公司生產(chǎn)的EP7312芯片內(nèi)部采用的是ARM720T處理器,內(nèi)部有37個寄存器。其中R13通常用作堆棧指針。堆棧尋址是隱含的,堆棧指針所指定的存儲單元就是堆棧的棧頂,堆棧尋址通常有兩種方式向上生長和向下生長。ARM處理器有ARM和Thumb兩種指令集。每種指令集都有豐富的指令可以對堆棧進行操作。堆棧指針指向最后壓入堆棧的有效數(shù)據(jù),稱為滿堆棧(full stack);堆棧指針指向下一個數(shù)據(jù)項放入的空位置,稱為空堆棧(empty stack)。根據(jù)堆棧的生長方向不同,可以生成4種類型的堆棧,即滿遞增、空遞增、滿遞減、空遞減。我們所使用的ARM SDT(ARM Software Development Kit)開發(fā)系統(tǒng)內(nèi)含的編譯器,同樣也支持內(nèi)嵌匯編,所以μC/OS-II完全可以移植到EP7312上。

  μC/OS-II核心代碼很小,程序開發(fā)人員要把它移植到自己的目標板中只需做少量的工作。圖1是μC/OS-II硬件和軟件的體系結(jié)構(gòu)。

  雖然μC/OS-II大部分源代碼是用C語言寫的,但是完成和處理器一些有關(guān)的代碼時,還是必須要用匯編語言來實現(xiàn)的。寄存器的讀、寫只能通過匯編語言的存儲和加載指令來實現(xiàn)。要使μC/OS-II能夠正常工作, 處理器必須滿足以下要求:

、 處理器的C編譯器能產(chǎn)生可重入代碼;

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