μCOS-II在A(yíng)RM Cortex-M3處理器上的移植

摘要：Cortex-M3是ARM公司最新推出的基于ARMv7-M架構的低功耗處理器。在深入了解μCOS-II工作原理和Cortex-M3特性的基礎上，給出了在STWl32F103ZE處理器上的詳細移植過(guò)程。將移植后的μC／OS-Ⅱ操作系統應用于移動(dòng)多媒體直放站CMMB項目中，驗證了移植的成功。這對于管理硬件資源，縮短開(kāi)發(fā)周期和提高系統穩定性方面有著(zhù)重要的意義。
關(guān)鍵詞：Cortex-M3；μCOS-Ⅱ；移植；嵌入式系統

0 引言
嵌入式系統已經(jīng)廣泛滲透到了人們工作、生活中的各個(gè)領(lǐng)域，嵌入式處理器已占分散處理器市場(chǎng)份額的94％，其中ARM的應用最為廣泛?；贏(yíng)RM內核的處理器以其諸多優(yōu)異性能而成為各類(lèi)產(chǎn)品中選用較多的處理器之一。
當系統越來(lái)越大，應用越來(lái)越多時(shí)，就出現了如何管理眾多的硬件資源，以及如何滿(mǎn)足系統的實(shí)時(shí)控制要求和如何提高系統軟件開(kāi)發(fā)效率等不可回避的問(wèn)題。這時(shí)，使用嵌入式操作系統很有必要。操作系統的主要作用有：統一管理系統資源；為用戶(hù)提供訪(fǎng)問(wèn)硬件的接口；調度多個(gè)應用程序和管理文件系統等。

1 概述
μC／OS-II是著(zhù)名的、源碼公開(kāi)的實(shí)時(shí)內核，是專(zhuān)為嵌入式應用設計的，可用于各類(lèi)8位、16位和32位處理器。μC／OS-II已經(jīng)在世界范圍內得到廣泛使用，包括諸多領(lǐng)域，如手機、飛行器、醫療設備及工業(yè)控制等。實(shí)際上，μC／OS-II已經(jīng)通過(guò)了非常嚴格的測試，并且得到了美國航空管理局的認證，可以用在飛行器上。這說(shuō)明μC／OS-II是穩定可靠的。
Cortex-M3是一款低功耗處理器，具有門(mén)數目少，中斷延遲短，調試成本低的特點(diǎn)，是為要求有快速中斷響應能力的深度嵌入式應用而設計的。該處理器采用最新的ARMv7-M架構。還具有如下特性：
(1)采用Thumb-2指令集。在Thumb-2中，16位指令首次與32位指令并存，代碼密度得到很大改善。
(2)Cortex-M3處理器可配置為具有SW-DP或JTAG-DP調試端口。
(3)使用可選的MPU對處理器提供存儲器保護。
(4)具有嵌套向量中斷控制器(NVIC)，低延遲的異常處理。
本論文采用的是意法半導體ST公司生產(chǎn)的基于Cortex-M3內核的STM32F103ZE處理器，詳細論述了μC／OS-Ⅱ的移植過(guò)程。編譯環(huán)境采用的是RVMDKV3．7。

2 移植工作
所謂移植，就是使一個(gè)實(shí)時(shí)內核能在指定的微處理器上運行。為了方便移植，大部分μC／OS-II的代碼都是用C語(yǔ)言編寫(xiě)的，但是仍需要用C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言編寫(xiě)一些與處理器硬件相關(guān)的代碼。μC／OS-II是第一個(gè)支持Cortex的RTOS，圖1顯示應用程序、μC／OS-II、port和BSP四者之間的關(guān)系。具體移植工作主要涉及到頭文件OS_CPU．H、C語(yǔ)言文件OS_CPU_C．C以及匯編格式文件OS_CPU_A．ASM。