μC/OS-II在A(yíng)T89C51上的移植

引 言

μC/OS-II作為一個(gè)嵌入式實(shí)時(shí)操作系統，自1992年以來(lái)，因其源代碼的完全公開(kāi)和優(yōu)越性能，已為眾多的愛(ài)好者和開(kāi)發(fā)人員所了解并得到了廣泛應用。μC/OS-II是一個(gè)占先式內核，執行時(shí)間可確定（即函數的調用與服務(wù)的時(shí)間是可知的，不依賴(lài)于應用程序的大?。?，目前最多支持64個(gè)任務(wù)（8個(gè)為系統保留），總是執行處于就緒態(tài)的優(yōu)先級最高的任務(wù)。目前，51系列及其擴展型單片機仍在單片機應用系統占較大比重，因而詳細介紹μC/OS-II在AT89C51上的移植實(shí)現過(guò)程，解決移植過(guò)程中出現的問(wèn)題，有很大的實(shí)用意義。

1 KEIL C51編譯器中函數再入棧的處理

(1)再入函數與再入棧

再入函數可以被遞歸調用，可同時(shí)被兩個(gè)或多個(gè)進(jìn)程調用。再入函數經(jīng)常在實(shí)時(shí)應用或在中斷和非中斷必須共用一個(gè)函數的情況下被使用。編譯時(shí)，在存儲器模式的基礎上為再入函數在內部或外部存儲器中建立一個(gè)模擬堆棧區，稱(chēng)為再入棧，又可叫仿真堆棧，其增長(cháng)方向是從上到下。

(2)具體實(shí)現過(guò)程

μC/OS-II是一個(gè)占先式內核，使用了較多的再入函數，用戶(hù)只有通過(guò)C編譯器來(lái)產(chǎn)生可再入代碼。不同的編譯器，對再入函數的仿真堆棧的處理不一樣，如TC可以自動(dòng)處理；而在單片機系統中應用較廣的KEIL C51編譯器中，要在startup.a51中進(jìn)行設置。KEIL C51中，再入函數的返回地址保存在8051的硬件堆棧中，形參和局部變量必須保存在仿真堆棧中。在SMALL模式下，仿真棧與硬件堆棧分享共同的存儲區，堆棧增長(cháng)方向相反。而典型的51單片機真正的RAM只有128個(gè)字節，還有部分要用于位尋址區和工作寄存器，可用作仿真棧的空間有限。在這種方式下移植后，在中斷嵌套或任務(wù)調用時(shí)系統會(huì )崩潰。因而，可以使用LARGE模式編譯，這樣，仿真棧就位于XDATA區，有充分的存儲空間。編譯前，要先在 startup.a51中修改設置。XBPSTACK=1，XBPSTACKTOP設為仿真棧的最高地址加1（對于64KB外RAM，最高為 0FFFFH，也可以保留部分地址用于外部I/O接口）。

2 時(shí)鐘節拍初始化

時(shí)鐘節拍是μC/OS-II運行的基礎，其原理就是利用定時(shí)器中斷，每隔一個(gè)時(shí)鐘節拍中斷一次，在發(fā)生中斷時(shí)，內核判斷是否進(jìn)行任務(wù)切換或者別的操作。節拍率一般在10~100次之間，越高則系統的額外負荷就越重?？梢允褂?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/AT89C51">AT89C51的定時(shí)器T0中斷來(lái)實(shí)現。
void TimerInitiate(unsigned char Crystal,unsigned char Frequence)
{ //Crystal 晶振 Frenquence 時(shí)鐘節拍率
unsigned long temporary=0;
temporary=1000000/(12*Frequence);
temporary=65535-Crystal*temporary;
TMOD=(TMOD 0XF0) | 0X01; /* Timer 0工作在方式1*/
TL0=(unsigned char )temporary ;
TH0=(unsigned char )(temporary>>8);
TR0=1;
ET0=1;
}

初始化定時(shí)器中斷必須緊跟在多任務(wù)系統啟動(dòng)之后，一般放在第一個(gè)任務(wù)中。

在Keil C51編譯器中，代碼優(yōu)化級別設為9級，編譯后，本程序占用的RAM和ROM空間約為：DATA 67.1 XDATA 732 CODE 8113 (字節)?；旧弦褂猛獠康臄祿统绦虼鎯ζ?。

在存儲器容量許可的條件下，可以加入更多μC/OS-II提供的系統功能，如郵箱、消息序列等。

結 語(yǔ)

μC/OS-II以其良好的穩定性與可靠性、實(shí)用的系統服務(wù)和完全公開(kāi)的源代碼，推動(dòng)了實(shí)時(shí)操作系統的應用，也使應用系統的功能更加完善。