基于A(yíng)VR單片機的嵌入式系統的應用分析

ABSPATH＝…/avrx /＊更改AVRX原路徑到實(shí)際路徑下＊/

修改　　　MCU＝8535
　　　　　AAVRMCU＝1
　　　　　GCCMCU＝at90s$（MCU）
　　　　　AVRXMCU＝＿AT90S$（MCU）＿
為　　　　ICCMCU＝m16
　　　　　AAVRMCU＝3
　　　　　GCCMCU＝atmega16
　　　　　AVRXMCU＝＿AT90Mega16＿

　?、谥匦滦薷腁VRX源碼的serialio.s文件，即根據不同的單片機修改串口部分的寄存器定義。需要增添如下代碼：

　　　　?。f defined（UBRRL）
　　　　?。efine UBRR UBRRL
　　　　?。ndif
　　　　?。f defined（UBRRH）
　　　　　sts UBRRH，p1h
　　　　?。ndif

　?、壑匦戮幾g內核。具體做法是復制一個(gè)“令名提示符”到AVRX目錄下，運行“命令提示符”，鍵入“makegcc”命令后運行就完成了AVRX內核的重新編譯，會(huì )生成很多的.o文件和avrx.a文件。這些文件在以后的應用程序中會(huì )使用。

　　至此就完成了AVRX在A(yíng)Tmega16單片機上的內核移植，接著(zhù)就可以編寫(xiě)應用程序了。

2.2 在A(yíng)VRX上編寫(xiě)應用程序

　　這時(shí)候要用一個(gè)新的makefile文件，同時(shí)自己的程序可以不和AVRX的內核在一個(gè)目錄，但是要指出依賴(lài)文件的明確路徑。makefile的框架可以采用Winavr的sample文件夾下的makefile文件框架，這里的難點(diǎn)其實(shí)還是makefile文件的語(yǔ)法問(wèn)題。下面介紹應用程序的makefile文件在實(shí)例中需要修改或增加的代碼：

MCU＝atmega16 /＊微處理器的名字＊/

TARGET＝test ／＊應用程序文件名＊/

GCCLIB＝$（AVRX）/avrx/avrx.a

GCCINC＝－L－I$（AVRX）/avrx－I$（AVR）/avr/inc　/＊加上相關(guān)的庫＊/

SCANF_LIB_MIN＝－W1，－u，vfscanf－1scanf_min

SCANF_LIB_FLOAT＝－W1，－u，vfscanf－1scanf_flt

SCANF_LIB /＊設置sacnf函數庫的類(lèi)型，在不使用時(shí)可以注釋掉，這樣可以減小編譯后的文件大?。?

LDFLAGS＋＝$（PRINTF_LIB）$（SCANF_LIB）$（MATH_LIB） /＊新增的連接器參數設定＊/

3 系統測試

3.1 系統實(shí)時(shí)性測試

　　在實(shí)時(shí)系統中，實(shí)時(shí)系統的實(shí)時(shí)性表現在系統對外部事件的響應能力上，系統通過(guò)中斷來(lái)響應外部事件的發(fā)生，并且在用戶(hù)中斷程序中做的事要盡量少，把大部分工作留給任務(wù)去做，只是通過(guò)信號量或者信息機制來(lái)通知任務(wù)運行。Mega16的定時(shí)器2設為比較匹配輸出模式，在匹配時(shí)間到了之后產(chǎn)生一定周期脈沖輸出，并產(chǎn)生中斷。設置定時(shí)器1為計數模式來(lái)計數產(chǎn)生的脈沖輸出。通過(guò)定時(shí)器2的比較匹配中斷服務(wù)子程序來(lái)發(fā)信號量通知任務(wù)運行，并在中斷子程序中不開(kāi)中斷，而在任務(wù)得到信號后開(kāi)中斷，以實(shí)現中斷處理與任務(wù)運行的同步，任務(wù)中對一個(gè)全局變量計數，以記錄任務(wù)執行的次數。運行一段時(shí)間后，在設置的匹配時(shí)間里，任務(wù)的運行次數和定時(shí)器1的計數一樣，則系統在這段時(shí)間里是能完全響應外部事件的，當定時(shí)器2的比較匹配時(shí)間設為大于23μs時(shí)，2個(gè)計數是相等的；當小于23μs時(shí)，定時(shí)器1計數值大于任務(wù)計數值，說(shuō)明任務(wù)沒(méi)有完全得到響應。這說(shuō)明中斷的進(jìn)入和返回即系統對外部時(shí)間的響應和處理時(shí)間為23μs，遠遠大于其他操作系統在A(yíng)VR單片機上移植后的響應時(shí)間。

3.2 使用例程測試

　　這里只對源文件中的幾個(gè)例程先進(jìn)行簡(jiǎn)單的編譯，然后去掉不必要的代碼，加入自己想測試的一些代碼，進(jìn)行了定時(shí)器控制模塊，信號量和消息隊列以其簡(jiǎn)單組合的測試，均在A(yíng)Tmega16上達到了預期的效果。

4 心得體會(huì )

　?、貯VRX的源碼都是用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的，相對來(lái)講代碼效率很高，但是由于沒(méi)有詳細的API介紹文檔，所以最好的入門(mén)方法就是先讀懂RTOS的源碼和例程，然后進(jìn)行修改，再加上自己的代碼逐漸熟練應用。

　?、贏(yíng)VRX需要分配的堆棧為35個(gè)字節加上任務(wù)代碼需要的額外堆棧，具體的大小取決于每個(gè)進(jìn)程用的本地變量個(gè)數。比較好的確定分配給任務(wù)堆棧大小的方法是：分配很大的堆棧（如70字節）運行一段應用程序后看堆棧到多深（因為GCC啟動(dòng)時(shí)把所有內存都清0了，這樣很容易看到）。不過(guò)，為了安全起見(jiàn)，用編譯器或仿真器在估計堆棧的頂端寫(xiě)入幾個(gè)字節的0xFFFFF去驗證到底達到了多少字節，然后分配給比測試結果多兩個(gè)以上的字節給這個(gè)任務(wù)。

　?、蹎?dòng)的最后一個(gè)指令必須跳轉到Epilog（）。

5 結論

　　AVRX是一個(gè)不錯的RTOS，最顯著(zhù)的特點(diǎn)就是內核小，速度快，編譯后大概只需500～700字節，且基本的調度功能一個(gè)也不少。由于其代碼公開(kāi)，結合不同型號AVR單片機的特性，可以在此基礎上進(jìn)行系統的裁減和擴展，使之能達到更好的效果，本文為AVR嵌入式系統的應用提供了借鑒。