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LPC2292的μC/OS-II硬件抽象層構建
作者：
時(shí)間：2012-03-27
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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3.5 中斷結構和中斷處理程序的設計
中斷結構和中斷處理程序的設計是嵌入式操作系統HAL中最重要的組成部分。中斷機制是操作系統內核實(shí)現與外部設備通信、任務(wù)系統調用、進(jìn)行出錯處理，以及實(shí)現對任務(wù)的實(shí)時(shí)調度的重要手段。因此，硬件抽象層中斷系統的管理部分是整個(gè)硬件抽象層中的關(guān)鍵。
μC/OS-II采用了二次跳轉的辦法。首先在A(yíng)RM處理器定義的中斷向量處安放跳轉指令，跳轉到指定位置后，再進(jìn)行位置的第二次映射。其中位置的映射是通過(guò)一個(gè)匯編定義的宏來(lái)實(shí)現的。將μC/OS-II移植到LPC2292中，其宏匯編的定義如下：
MACRO
$IRQ_Label HANDLER $IRQ_Exception_Function
EXPORT$IRQ_Label; 輸出的標號
IMPORT$IRQ_Exception_Function; 引用的外部標號
$IRQ_Label
SUBLR, LR, #4; 計算返回地址
STMFDSP!, {R0R3, R12, LR}; 保存任務(wù)環(huán)境
MRSR3, SPSR; 保存狀態(tài)
STMFDSP, {R3, SP, LR}^; 保存用戶(hù)狀態(tài)的R3、SP、LR，注意不能回寫(xiě)
BL$IRQ_Exception_Function; 調用C語(yǔ)言的中斷處理程序
;/************************************************
;比較當前任務(wù)控制塊和最高優(yōu)先級任務(wù)控制塊是否一致，如果一致則直接恢復任務(wù)環(huán)境；否則，在中斷退出時(shí)需要進(jìn)行任務(wù)切換，CPU將運行優(yōu)先級最高的任務(wù)，而不是中斷前運行的任務(wù)
;***********************************************
LDRR0, =OSTCBHighRdy
LDRR0, [R0]
LDRR1, =OSTCBCur
LDRR1, [R1]
CMPR0, R1
ADDSP, SP, #4*3
MSRSPSR_cxsf, R3
LDMEQFDSP!, {R0R3, R12, PC}^; 恢復環(huán)境
LDRPC, =OS_TASK_SW; 調用進(jìn)行任務(wù)切換
MEND
為了使用ISR的匯編宏，每個(gè)受μC/OS-II管理的ISR都必須按宏匯編要求的格式，在文件IRQ.S中定義：
XXXX_HANDLERHANDLERXXXX_Exception
其中：
XXXX_HANDLER是ISR的起始地址，即匯編宏的起始地址，在初始化向量中斷控制器時(shí)作為中斷向量的地址使用。用戶(hù)按中斷源來(lái)命名，即把其中的XXXX換為具體的中斷源名稱(chēng)。
XXXX_Exception是用戶(hù)用C語(yǔ)言實(shí)現編寫(xiě)的功能函數名。該函數供匯編宏調用，用戶(hù)可以按實(shí)際的中斷源來(lái)命名，即把XXXX換為具體的中斷源名稱(chēng)。
3.6 定時(shí)管理
μC/OS-II需要一個(gè)周期性的中斷源來(lái)產(chǎn)生系統時(shí)鐘節拍。μC/OS-II利用了LPC2292的Timer0作為定時(shí)器產(chǎn)生時(shí)鐘節拍。其實(shí)現步驟為:
添加中斷句柄Timer0_HandlerHANDLER Timer0_Exception配置中斷源定時(shí)器T0IR = 0xffffffff;T0TC = 0;T0TCR = 0x01;T0MCR = 0x03;T0MR0 = (Fpclk / OS_TICKS_PER_SEC);配置向量中斷控制器extern void Timer0_Handler(void);VICVectAddr0 = (uint32)Timer0_Handler;VICVectCntl0 = (0x20 | 0x04);使能中斷VICIntEnable = 14;
4 總結
硬件抽象層的出現，使得嵌入式操作系統的設計者不需要考慮嵌入式系統硬件環(huán)境差異較大的問(wèn)題，可以專(zhuān)心設計通用的操作系統，而將與硬件的接口部分留給硬件抽象層來(lái)實(shí)現，這樣大大提高了嵌入式操作系統在不同硬件平臺之間的移植能力。本文基于LPC2292硬件平臺，詳細介紹了μC/OS-II的硬件抽象層的構建方法，對其向其他平臺的移植提供了參考。
參考文獻
[1] Labrosse Jean J.MicroC/OSII,the real kernel second edition[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2003.284-307.
[2] 王力生，仇志付，唐軍敏.嵌入式操作系統通用硬件層的設計[J].單片機與嵌入式系統應用,2006（10）：57.
[3] 王濤，張偉良，馮重熙.嵌入式系統硬件抽象層原理與實(shí)現[J].電子技術(shù)應用,2001（10）：26-28.
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