uCOS II嵌入式系统在C8051F060上的应用 01 集成电路, 控制器, 单片机, 稳定性, 嵌入式

samwalton

随着集成电路的高速发展和CMOS工艺水平的不断提高，系统级芯片SOC已经开始成为设计的主流。C8051F060单片机由美国Cygnal公司设计并制造，是一款完全集成的混合信号片上系统SOC，具有与MCS51内核及指令集完全相同的微控制器。在传统的单片机开发工作中，经常遇到程序跑飞或是陷入死循环，尤其是其中牵扯到复杂的计算，只有耗费大量时间来慢慢分析。如果在系统中嵌入uCOS II实时操作系统，将使得调试程序变得简单，并大大增强系统的稳定性和可靠性。 1 uCOS II系统在C8051F060上的应用
    要应用uCOS II系统，首先要做的就是在C8051F060上移植该系统；其次，在运行稳定正常的系统上进行开发。另外，还需要一个面向C8051F060的C编译器作为系统工作的环境。笔者使用的是Keil软件公司的Keil uVision3 V8.09，支持C和汇编混合编程。

1.1在C8051F060上移植uCOS II系统
    移植的主要工作就是以C8051F060为处理器.修改与C8051F060相关的几个文件
(1)修改INCLUDES.H文件
   对于C8051F060.笔者在INCLUDES.H中增加的头文件放在头文件列表的最后：
#include "os_cpu.h"
#include "os_cfg.h"
#include "ucos_ii.h"
(2)修改OS CPU.H文件
    为确保C8051F060系统在KEIL环境下正常运行.在OS_CPU.H重新定义了一系列与C8051F060和KEIL编译器相关的数据结构、宏和常数。

• 重新定义的数据结构中要特别注意的是，
  C8051F060单片机中堆栈是按字节操作的，堆栈数据类型OS_STK声明为8位：
  typedef unsigned char OS_STK; /*定义堆栈宽度为8位*/
  typedef unsigned char OS_CPU_SR;
• C8051F060单片机中，堆栈是从低地址向高地址增长的，所以OS_STK_GROWTH =0
• 临界段的宏的设置利用C8051F060单片机的开中断和关中断指令来实现：
  #define OS_ENTER_CRITICAL() EA=0
  #define OS_EXIT CRITICAL()  EA=1
• OS_TASK_SW() 函数的定义：#define Os_TASK_SW() OSCtxSw()

(3)修改OS_CPU_A.ASM文件
    用户需要编写4个函数的代码：OSSTartHihgRdv()、OSCtxSw()、OSIntCtxSw()和OSTickISR()。另外，由于C8051F060在内部RAM上有所欠缺.需要利用外部程序存储空间作任务堆栈映像。函数代码实现方法如下：
①编写OSSTartHihgRdy()函数
    获得将要恢复运行的就绪任务的堆栈映像的最低地址，并计算出堆栈长度，然后向系统堆栈复制数据、堆栈指针SP和堆栈映像指针?C_XBP，最后利用中断返回。
②编写OSCtxSw()函数
   先从当前任务的TCB控制块中获得当前任务堆栈长度和堆栈映像指针，然后将系统堆栈的内容复制到任务堆栈映像，最后获得将要恢复运行的就绪任务的TCB，程序跳至OSSTartHihgRdy()函数的入口，实现任务的切换。
③编写OSIntCtxSw()函数
   OSIntCtxSw()函数代码大部分与OSCtxSw()相同，不同之处在于：

• 此处不需要再保存C8051F060寄存器；
• 需要调整堆栈指针(SP=SP-4)，去掉在调用OSIntExit()，OSIntCtxSw()中压入堆栈中的多余的内容，以使堆栈中只包含任务的运行环境。

④编写OSTickISR()函数
    用定时器0作中断源.初始化定时器0使系统每秒中断100次，节拍率Tick=100次/秒。

(4)修改OS_CPU_C.C文件 。
    编写OSTaskStkInit()函数用来初始化堆栈。需要注意的是。笔者所用的KEIL编译环境中