第6章 基于嵌入式操作系统的应用开发2

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《计算机嵌入式系统基础》教案(全套)

《计算机嵌入式系统基础》教案(全套)

《计算机嵌入式系统基础》教案(全套)计算机嵌入式系统基础教案(全套)概述本教案旨在介绍计算机嵌入式系统的基本知识和技能,并引导学生深入了解该领域的发展和应用。

通过理论授课和实践操作,学生将能够熟悉嵌入式系统的工作原理、硬件和软件组成,以及设计和开发嵌入式系统的基本步骤。

教学目标1. 了解嵌入式系统的定义、特点和应用领域。

2. 掌握嵌入式系统中的硬件平台和处理器架构。

3. 熟悉嵌入式系统的操作系统和编程语言。

4. 理解嵌入式系统的实时性和响应性要求。

5. 学会使用嵌入式系统开发工具和调试技术。

6. 能够设计和实现简单的嵌入式系统应用。

教学内容第一章:嵌入式系统概述- 什么是嵌入式系统?- 嵌入式系统的特点和应用领域。

- 嵌入式系统的发展历程和趋势。

第二章:嵌入式系统硬件平台- 嵌入式系统中常用的硬件平台和处理器架构。

- 嵌入式系统的主要外设和接口。

第三章:嵌入式系统操作系统- 嵌入式系统中常用的操作系统。

- 实时操作系统和非实时操作系统的区别。

- 嵌入式系统的任务调度和资源管理。

第四章:嵌入式系统编程语言- 嵌入式系统常用的编程语言和开发工具。

- C语言在嵌入式系统编程中的应用。

- 嵌入式系统硬件和软件的接口。

第五章:嵌入式系统设计和开发- 嵌入式系统设计的基本步骤和方法。

- 嵌入式系统开发中的工具和技术。

- 嵌入式系统调试和测试的方法。

第六章:嵌入式系统应用案例- 嵌入式系统在各个领域的实际应用案例。

- 嵌入式系统应用的未来发展方向。

教学方法本教案采用理论授课和实践操作相结合的教学方法,通过课堂讲解、案例分析和实验操作,帮助学生深入理解嵌入式系统的基本概念和原理,并培养学生的实践能力和解决问题的能力。

教学评价学生的评价将基于他们对嵌入式系统的理论掌握程度和实践操作的能力。

评价方法包括平时作业、实验报告和期末考试。

教材和参考资料- 教材:《嵌入式系统基础教程》- 参考资料:1.《嵌入式系统设计与开发》;2.《嵌入式系统原理与设计》以上是《计算机嵌入式系统基础》教案的基本框架,具体的教学内容和教学细节可根据实际情况进行调整和补充。

基于嵌入式系统的软件开发

基于嵌入式系统的软件开发
Al ta tEmb d e y tm otn o i f o ue ’ p l ain nt i p p rweed srb stec ne t n tu tr  ̄rc: e d d sse i i ra t mano mp trSa pi t .I hs a e r ecie h cp dsr cu e s mp d c c o o a
S fwa eRe lt s d o o t r a o y Ba e n Enb d e y t m e d d S se
DUAN h n S eg
( et fC mp tr in n nC lg ,C ezo D p .o o ue ,Xa ga ol e hnh u,Hna 2 00 e u n4 30 )
Ke r s e b d y t ; b d e f ae p rt y t ;S ywo d : m e e sse e e d d s t r ;o eai s e d d m m o w g n s m OC

1 引言
航 空航 天
信 息索 电
嵌入式 系统是 以应用为中心 , 软硬件可裁减 的, 适应应用系统对功能、 可靠性 、 成本 、 体积 、 功耗等综 合性严格要求的专用计算机 系统 . 嵌入式系统主要 由嵌入式微处理器、 外围硬件设备 、 嵌入式操作系统 以及用户 的应用程序等 4个部分组成 , 它是集软硬 件于一体的可独立工作 的“ 器件”硬件是支撑 , . 软件 是灵 魂 , 乎 所 有 的嵌 入式 产 品 中部需 要 嵌 入 式 软 几
程 序 . 嵌入式 系统 一个 重要 的部 分 . 是 随着 对嵌 入式 系统应 用 需求 的无 限 增大 以及 对
智能化趋势 的追求 。 其系统的软件系统开发的工作 量剧增 , 而且 由于嵌入式系统要求可靠性高 , 使用周

《嵌入式Linux系统开发与应用》康维新第6章 Qt图形编程

《嵌入式Linux系统开发与应用》康维新第6章 Qt图形编程

6.1 嵌入式GUI简介
目前的桌面机操作系统大多有着美观、操作方便、功能齐 全的GUI(图形用户界面)的特点,例如KDE或者GNOME。 GUI(图形用户界面)是指计算机与其使用者之间的对话接口 ,可以说,GUI是当今计算机技术的重大成就。它的存在为使 用者提供了友好便利的界面,并大大地方便了非专业用户的使 用,使得人们从繁琐的命令中解脱出来,可以通过窗口、菜单 方便地进行操作。 而在嵌入式系统中,GUI的地位也越来越重要,但是不同 于桌面机系统,嵌入式GUI要求简单、直观、可靠、占用资源 小且反应快速,以适应系统硬件资源有限的条件。另外,由于 嵌入式系统硬件本身的特殊性,嵌入式GUI应具备高度可移植 性与可裁减性,以适应不同的硬件条件和使用需求。
6.2.1 Qt/Embedded介绍
6.2.1 Qt/Embedded介绍
(1)窗口系统 一个Qt/Embedded窗口系统包含了一个或多个进程,其中的一个进程可作为 服务器。该服务进程会分配客户显示区域,以及产生鼠标和键盘事件。该服务进 程还能够提供输入方法和一个用户接口给运行起来的客户应用程序。该服务进程 其实就是一个有某些额外权限的客户进程。任何程序都可以在命令行上加上“qws‖的选项来把它作为一个服务器运行。
6.1.1 Qt/Embedded
6.1.2 MiniGUI
MiniGUI分为最底层的GAL层和IAL层,向上为基于标准POSIX接口中pthread 库的Mini-thread架构和基于Server/Client的Mini-Lite架构。其中前者受限于thread 模式对于整个系统的可靠性影响——进程中某个thread的意外错误可能导致整个进 程的崩溃,该架构应用于系统功能较为单一的场合。Mini-Lite应用于多进程的应用 场合,采用多进程运行方式设计的Server/Client架构能够较好地解决各个进程之间 的窗口管理、Z序剪切等问题。

嵌入式系统概述ppt

嵌入式系统概述ppt

Connecting SRAM
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档消耗一个共享文档下载特权。
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连续包月VIP
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赠每的送次VI的发P类共放型的享决特文定权档。有下效载期特为权1自个V月IP,生发效放起数每量月由发您放购一买次,赠 V不 我I送 清 的P生每 零 设效月 。 置起1自 随5每动 时次月续 取共发费 消享放, 。文一前档次往下,我载持的特续账权有号,效-自
包权
人书友圈7.三端同步
一、嵌入式系统的定义
嵌入式系统:
嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,
其软硬件可配置,对功能、可靠性、成本、体积、 功耗有严格约束的一种专用系统。
专用计算机系统(非PC智能电子设备)
以应用为中心
以计算机技术为基础
软件硬件可裁剪
适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、 功耗严格要求
嵌入式系统硬件
Power Supply Oscillation Circuit
Reset Circuit
Ports
Chip Board Ciruit
Prescaler
CPU CORE
Interrupt Controler
Timer DMA
CPU
I/O Port A/D
Connectong for Debugging
前言
课程设置的必要性 嵌入式系统涉及现代生活的方方面面 应用日趣复杂 微处理器技术长足发展 嵌入式软件技术成为核心

嵌入式系统原理与应用课程教学大纲

嵌入式系统原理与应用课程教学大纲

《嵌入式系统原理与应用》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码:230449课程名称:嵌入式系统原理与应用英文名称:Principle and Application of Embedded System课程类别:专业课学时:72(其中实验18学时)学分:3.5适用对象: 计算机科学与技术业考核方式:考试(平时成绩占总评成绩的30%,期末考试成绩占70%)先修课程:计算机组成原理、操作系统、编译原理二、课程简介嵌入式系统原理与应用是计算机科学技术专业的一门专业课,讲述嵌入式系统的基本理论、原理。

本课程是一门既与硬件关系紧密,又与嵌入式操作系统、嵌入式软件关系十分紧密课程。

它围绕目前流行的32位ARM处理器和源码开放的Linux操作系统,讲述嵌入式系统的概念,软、硬件组成,开发过程以及嵌入式应用程序开发设计方法。

本课程的知识将为学生今后从事嵌入式系统研究与开发打下坚实的基础。

The principle of embedded system is an important course of computer science and technology, which introduce the principles and the theory of embedded system.T his curriculum is tied closely with not only hardware but also embedded operating system and embedded software. It introduce the conception of embedded system, components of software and hardware, developing progresses and designing methods of embedded programming which based on the 32bit arm processor and operating system of opened linux.The knowledge of this course would be solid foundation for the student who would be engaged in researching or developing about embedded system.三、课程性质与教学目的嵌入式系统原理与应用课程的性质:该课程是计算机科学与技术专业的专业课。

第6章 STM32F10x最小系统

第6章 STM32F10x最小系统

精选课件ppt
Cortex-M3有32根 地址线,所以它 的寻址空间大小 为2^32 bit=4GB
程序存储器、数 据存储器、外设 寄存器、输入输 出端口被组织在 00至0x5FFF
FFFF(512MB )的
地址分配给片上
外设。
17
外设存储器映像 STM32F103外设寄存器组起始地址
精选课件ppt
2
6.1 STM32系列微控制器简介
STM32系列是基于ARM Cortex-M核的32位闪存微 控制器,集成度高、性能高、实时性、数字信号处理、 低功耗、低电压操作的易开发的芯片,适合不同用户的 需求。
精选课件ppt
3
例:STM32F10X系列
片上存储器容 量、集成外设 、功能模块、 封装形式等有 所区别。
精选课件ppt
4
S T M 3 2 F 1 0 x 系



编 号
精选课件ppt
5
精选课件ppt
6
ARM Lite Hi-Speed Bus Matrix / Arbiter (max 72MHz)
Flash I/F
CORTEXM3 CPU
72 MHz
32kB-512kB
STM32F10Fl3ash系Memo列ry 芯片
Power Supply Reg 1.8V
POR/PDR/PVD
JTAG/SW Debug Nested vect IT Ctrl
1x Systic Timer
6kB-64kB SRAM
20B Backup Regs External Memory
Interface**
XTAL oscillators 32KHz + 4~16MHz Int. RC oscillators

嵌入式系统的应用与开发分析

嵌入式系统的应用与开发分析
参l 匐 似 造
嵌入 式系统的应用 与开 发分析
Em b d d s s e an lsi n e e o e de y t m ay s a d d v l pm e t n
郑 巧
ZHENG a Qio
( 西南石油大学 计 算机科学学院 ,成都 6 0 0 ) 1 5 0
代 ,嵌 入 式 系统 以 器件 形 态迅 速 进 入 到 传 统 电子
訇 似
在 传 统 家 电企 业 和 I 企 业 两 大 阵 营 的 共 同推 T
动 下 ,智能家 电 的研 发开 始 出现 新 的高潮 。
4 )机器 人
技 术 领 域 中 ,以 电 子技 术 应 用工 程 师 为 主 体 ,实
能 够 把 通 用 CP U中许 多 由 板 卡 完 成 的 任 务 集 成
2 嵌入式操作系统的应用
21 应用 现状 .
嵌 入式 操 作 系统 的 引 入 解 决 了嵌 入 式 软 件 开
发 标 难 化 的难 题 。它 为 解 决 嵌 入 式 系统 中软 件 的
在 ;芯 片 内部 ,从 而 有 利于 嵌 入 式 系 统 设 计 趋 于
小 型 化 ,移 动 能 力 大 大 增 强 , 与 网络 的 结合 也 越 来越 紧 密 。 2 )专用 性 和算 法 的唯一 性 它 总 是 被 设 计 成 为 完 成 某 一 特 定 任 务 的 系 统 , 一 旦 设 计 完 成 就 不 再起 ,它 的 升 级换 代 也 和 具 体 产 品 同 步 进 行 , 因此 嵌 入 式 系统 产 品一 只进 入 市 场 ,具 有 较长 的 生命 周期 。
统 以及 应 用 程 序 等 四 个 部 分组 成 ,实 现 对 其 它 设 备 的 控 制 、监 视 、 管理 等功 能 。 在 结 构 上 ,随 应

《嵌入式系统》课程教学大纲

《嵌入式系统》课程教学大纲

《嵌入式系统》课程教学大纲学分:3学时:64适用专业:电子信息、通信技术前导课程:电路分析基础、模拟电路、数字电路、高频电路、单片机原理、C语言后续课程:一、课程的性质和任务本课程围绕目前流行的32位ARM处理器和嵌入操作系统,讲述嵌入式系统的概念、软硬件组成、开发过程以及嵌入式应用程序和驱动程序的开发设计方法。

《嵌入式系统》是培养学生具有嵌入式系统的应用知识、嵌入式系统的初步分析能力和具有使用RTOS (实时操作系统)构成嵌入式系统的应用能力等方面的学科,是电子信息与计算机类或相关工科专业的一门专业课。

二、课程的教学基本要求本课程是一门综合性、实践性、应用性很强的专业课。

课程教学所要达到的目的是:使学生掌握嵌入式系统体系结构,嵌入式处理器结构(ARM架构为主),异常处理、系统控制过程、存储处理、ARM内部资源、各种I/O接口;嵌入式系统开发应用方法;实时多任务操作系统。

本课程将为学生今后从事嵌入式系统研究与开发打下坚实的基础。

三、教学内容和要求(一)理论教学内容和要求第一章:嵌入式系统的概况1、讲授内容:主要讲解嵌入式系统的定义、嵌入式系统的分类、嵌入式系统的组成及嵌入式系统的应用领域和发展趋势。

2、基本要求:使学生明确学习本课程的目的。

第二章:嵌入式系统的硬件基本知识1、讲授内容:1、ARM体系的硬件架构2、冯.诺依曼体系结构和哈佛体系结构3、RISC体系结构4、流水线技术2、基本要求:了解嵌入式系统的硬件基础。

第三章:嵌入式操作系统1、讲授内容:1、嵌入式操作系统的分类2、嵌入式操作系统的特点3、实时操作系统4、目前市场上流行的嵌入式操作系统2、基本要求:掌握嵌入式操作系统的分类和特点,明确实时操作系统的内核特点第四章:ARM架构的嵌入式微处理器1、讲授内容:目前基于ARM架构的嵌入式微处理器:I44B0,2410,LPC2000的架构及特点。

2、基本要求:要求掌握不同处理的的特点及使用场合。

微处理器系统结构与嵌入式系统设计教学大纲教案

微处理器系统结构与嵌入式系统设计教学大纲教案

《微处理器系统结构与嵌入式系统设计》教学大纲教案课程英文名称:Microcomputer System Theory and Embedded System Design课程代码:E0130340 学时数:64 学分数:4课程类型:学科基础课程适用学科专业:工学,仪器仪表类、电气类、电子信息类、自动化类、计算机类各专业以及机械类、测绘类、航空航天类、能源动力类、交通运输类、生物医疗工程类各相关专业先修课程:数字逻辑设计及应用,高级语言程序设计,软件技术基础执笔者:编写日期:审核人:一、课程简介本课程是工学电子电气信息工程及相关专业的学科基础课程,与实践类课程《微处理器系统与嵌入式系统综合设计》(课程代码:K0175010)互为配套课程。

本课程在阐述通用微处理器系统的架构、组成及工作原理的基础上,介绍了基于ARM CPU的、现代嵌入式微系统的设计与实现技术。

课程全面涵盖了微处理器、存储器、总线及接口等计算机子系统,重点体现了嵌入式系统/片上系统中硬件电路和软件程序的协同工作原理与设计方法,具体讲述了微处理器中数据通路、控制部件及指令的实现技术、分层存储器设计技术、输入/输出接口控制技术,以及ARM微处理器程序设计技术、异常处理技术,嵌入式系统引导程序设计、接口驱动程序设计及操作系统移植等内容。

This course is a basic subject-centered course in electrical and electronic information engineering and other related specialties. It will be helpful to understand the knowledge of the co-requisite experimental course K0175010 - Microprocessor and Embedded System Laboratory.The architecture, organization and operation principles of general-purpose microprocessor systems will be elaborated, as well as the design and implementation technology for current embedded microsystems based on ARM CPU. The subsystems in a computer, including microprocessor, memories, buses, input/output interfaces and others, will be completely involved. The primary goal of this course is to studying the cooperated relationship between the hardware and software in an embedded system or a System-on-Chip, by discussing in detail on the design method for data path and the controller inside CPU, the implementation technology for hierarchy storage system, the control mode for peripherals, and the program skill for APPs, exception handlers, boot codes, drivers and operating system transplantation, and so on.二、课程目标本课程旨在培养学生深入理解微处理器芯片与嵌入式系统的架构、组成及工作原理,熟练掌握现代嵌入式微系统中硬件电路和软件程序的基本分析、设计与实现方法。

嵌入式系统原理及开发应用部分课后习题答案

嵌入式系统原理及开发应用部分课后习题答案
1989 年东芝公司提出了 NANDflash 结构; 具有极高的单元密度,可以达到高存储密度;���写入和擦除速度快,擦除单元
更小,相应的擦除电路更少,每个块的最大擦写次数是一百万次; 使用复杂的 I/O 口来串行地存取数据,各产品或厂商方法可能不同,存在较严
重的位反转问题,必须有错误探测/错误更正(EDC/ECC)算法; 用在 8MB~2GB 产品中,适合于数据存储,在 CompactFlash、SecureDigital、
天高任鸟飞,海阔凭鱼跃!
复习整理所用(私人整理,仅供参考)
传输效率高,在 1~16MB 小容量时具有很高的成本效益;���带有 SRAM 接口, 有足够的地址引脚来寻址,可以很容易地存取其内部的每一个字节
占据了容量为 1~16MB 闪存市场的大部分,主要用作代码存储介质。 NANDFlash 特点:
确定性 保证系统的实时性和可预测性; 系统静态配置:任务的数目、执行时序、所占资源、阻塞、通信延迟等都是确 定的。
4、简述嵌入式系统的发展历程。 1946 年 2 月 14 日,世界第一台计算机诞生,人类信息时代到来 20 世纪 60 年代初,嵌入式系统开始萌芽 标志:以晶体管、磁芯存储为基础的计算机被应用于航空、航天、工业控制等 领域。 典型应用:美国海军舰载轰炸机用多功能数字分析仪、导弹发射控制、美国某 乙烯厂 DDC 工业装置、ApolloGuidance、控制电话的电子式机械交换机等。 特点:价格昂贵、系统结构简单、功能单一、处理效率低、存储容量小、用户 接口很少。 20 世纪 70 年代初至 80 年代中期,嵌入式系统进入简单系统阶段 标志:相继出现 Intel4004、4084、8051,Motorola 公司 68HC05,Zilog 公司 的 Z80 等嵌入式微处理器,系统中无或具有简单操作系统。 典型应用:被广泛应用于家用电器、医疗仪器、仪器仪表、交通运输等领域, 例如:电算机(日本 Busicom 公司基于 4004)、微控制器取代旋钮控制的电位计 和可变电容器、1982 年出现首枚多媒体应用的 DSP 芯片等。 特点:微处理器种类繁多、通用性差、价格便宜;系统开销小、效率高等。 20 世纪 80 年代中期至 90 年代末,嵌入式系统进入 RTOS 阶段 标志:嵌入式操作系统被广泛使用,嵌入式应用开始普及。 典型应用:应用领域进一步扩大,例如:手机、数码产品、路由器、交换机、 汽车电子产品等。 特点:嵌入式操作系统内核小、效率高、高度模块化、可扩展;微处理器兼容 性好;为应用程序的开发提供了大量的 API 和 IDE 工具等。 20 世纪 90 年代末至今,嵌入式系统进入网络化阶段 标志:嵌入式设备的网络化和 Internet 接入,正在蓬勃发展…… 典型应用:Internet 技术与嵌入式应用产品的结合,例如:无线终端、平板电 脑、智能手机、智能家电、智能汽车…… 特点:32bit 微处理器占主导地位、嵌入式操作系统从简单走向成熟、与网络

嵌入式系统原理与应用教学大纲

嵌入式系统原理与应用教学大纲

《嵌入式原理与应用》教学大纲一、课程基本信息课程编号:xxx中文名称:嵌入式原理与应用英文名称:Principle and Applications of Embedded System适用专业:xxx课程类别:xxx开课时间:xxx总学时:32(理论)+16()总学分:xxx课程负责人:xxx职称:xxx从事专业:xxx二、课程简介嵌入式系统已被广泛地应用于工业控制系统、信息家电、通信设备、医疗仪器、智能仪器仪表等众多领域,如工业网络交换机、数控机床、手持测量仪表、智能电话、智能电视等。

《嵌入式原理与应用》是高等院校电子类、计算机类、自动控制类、仪器仪表类等专业学生选修的工程基础类课程,具有重要的专业地位。

本课程授课对象是xxx专业本科生,目的是让学生掌握基于Cortex-M架构处理器的结构、功能、工作原理与使用方法,能根据应用系统的设计要求选择处理器与外设,并实现各模块之间的连接,并能针对具体的嵌入式系统编写程序实现具体功能,具有一定的方案选定和安装调试能力。

通过对本课程的学习,使学生建立嵌入式系统的整体概念,为嵌入式系统的开发及应用奠定基础。

三、相关课程的衔接预修课程(编号):《C语言程序设计》(xxx)、《模拟电路》(xxx)、《模拟电路实验》(xxx)、《数字电路》(xxx)、《数字电路实验》(xxx)、《微机原理》(xxx)并修课程(编号):xxx四、教学的目的、要求与方法4.1 课程目标课程目标1:能根据嵌入式系统的需求,选择处理器类型和外设资源,结合硬件电路设计软件结构、算法和流程,通过程序解决工程问题。

课程目标2:能针对工程指标要求,正确使用嵌入式开发工具进行项目软件架构、代码编译、仿真调试;能应用电参数测量仪表测量、分析、验证嵌入式系统工作情况,通过嵌入式系统解决电子信息领域的工程问题。

4.2课程目标与毕业要求关系本课程支撑以下毕业要求:毕业要求3-2:能针对电子信息领域复杂工程问题,设计满足特定需求的系统、电路、软件或算法。

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① 公开源代码 ② 可移植性(Portable) 绝大部分C/OS的源码是用移植性很强的ANSI C写的。和微 处理器硬件相关的那部分是用汇编语言写的。汇编语言写的部分 已经压到最低限度,使得 C/OS便于移植到其他微处理器上。 C/OS可以在绝大多数8位、16位、32位以至64位微处理器、微控 制器 、数字信号处理器(DSP)上运行 ③ 可固化(ROMable) C/OS是为嵌入式应用而设计的,这就意味着,只要读者有 固化手段(C编译、连接、下载和固化), C/OS可以嵌入到读 者的产品中成为产品的一部分。 ④ 可裁剪(Scalable) 可以只使用C/OS中应用程序需要的那些系统服务。也就是 说某产品可以只使用很少几个C/OS调用,而另一个产品则使用 了几乎所有C/OS的功能, 这样可以减少产品中的C/OS所需的 存储器空间(RAM和ROM)。这种可剪裁性是靠条件编译实现的。
图 UC/OS应用
3 Sept. 2008 Confidential
8.1.4 uC/OS提供的系统服务
信号量 带互斥机制的信号量 优化优先级倒置的问题 事件标志 消息信箱 消息队列 内存管理 时钟管理 任务管理
3 Sept. 2008 Confidential
3 Sept. 2008 Confidential
思考题:
如果希望应用程序中任务的优先级别为28个,则表示最低优先级 别的常数OS_LOWEST_PRIO值应该是多少?如果应用程序中使 用了系统提供的空闲任务和统计任务,则该应用程序最多可以安 排多少个任务?
3 Sept. 2008 Confidential
8.2.7.1 任务堆栈的创建
为方便定义任务堆栈,在文件OS_CPU.H中专门定义了一个数据 类型OS_STK:
Typedef unsigned int OS_STK; // 该类型长度假定为16位
这样,在应用程序中定义任务堆栈的栈区就非常简单,即定义一 个OS_STK类型的一个数组即可。例如:
#define TASK_STK_SIZE 512 OS_STK TaskStk[TASK_STK_SIZE]; // 定义堆栈长度(1024字节) // 定义一个数组来作为任务堆栈
3 Sept. 2008 Confidential
8.2.5 系统任务之统计任务(续)
void main (void) { OSInit(); // 初始化uC/OS-II
… …
/* 创建用户起始任务(以TaskStart()作为起始任务)*/ OSStart(); } void TaskStart (void *pdata) // 开始多任务调度
低地址
高地址
图3-7 堆栈的不同增长方向
上一练习时假设使用了支持堆栈向下增长方式的处理器设置参数ptos。如果使用的处 理器支持堆栈的增长方向向上,则应该为:
OSTaskCreate( MyTask, &ttt, &MyTaskStk[0], 20);
8.2.2 任务的状态
图 任务的状态
3 Sept. 2008 Confidential
图例:
运行TTV.swf软件,观察任务在各个状态之间切换 时特点。
3 Sept. 2008 Confidential
8.2.3 用户应用程序一般结构
void MyTask1(void *pdata) // 定义用户任务1 { for (;;) { …… } } void MyTask2(void *pdata) // 定义用户任务2 { for (;;) { …… } } void main() { …… OSInit(); // 初始化uC/OS-IIi …… OSTaskCreate(MyTask1,……); // 创建用户任务1 OSTaskCreate(MyTask2,……); // 创建用户任务2 …… OSStart(); // 启动任务 …… }
⑦ ⑧


11
3 Sept. 2008 Confidential
8.1.3 uC/OS的各种商业应用
全世界有数百种产品在应用
– – – – – – – – – – – – – Avionics Medical Cell phones Routers and switches High-end audio equipment Washing machines and dryers UPS (Uninterruptible Power Supplies) Industrial controllers GPS Navigation Systems Microwave Radios Instrumentation Point-of-sale terminals 更多
……
}
3 Sept. 2008 Confidential
8.2.7.1 任务堆栈的创建(续)
堆栈的增长方向是随系统所使用的处理器不同而不同。因此在使用函数 OSTaskCreate()创建任务时,一定要注意所使用的处理器对堆栈增长方向的 支持是向上的还是向下的。 低地址
高地址 堆栈增长的方向向下
堆栈增长的方向向上
3 Sept. 2008 Confidential
8.2.4 系统任务之空闲任务
uC/OS-II预定义了两个为应用程序服务的系统任务:空闲任务和统计任务。其中 C/OS-II总是要建立一个空闲任务(idle task),这个任务在没有其 空闲任务是每个应用程序必须使用的,而统计任务则是应用程序可以根据实际需 它任务进入就绪状态时投入运行。空闲任务永远为最低优先级。 要来选择使用的。
3 Sept. 2008 Confidential
8.1.1 关于RTOS
应用
内存管理 事件管理 通信管理
RTOS
KERNEL 时间管理
其它组件 FS TCP/IP设备驱动Fra bibliotekBSP
设备I/O
嵌入式硬件平台
图 RTOS
3 Sept. 2008 Confidential
8.1.2 uC/OS的性能特点
创建任务函数OSTaskCreate()原型如下:
INT8U OSTaskCreate( void (*task)(void *pd), void *pdata, OS_STK *ptos, INT8U prio );
3 Sept. 2008 Confidential
//指向任务的指针 //传递给任务的参数 //任务堆栈栈顶的指针 //指定任务优先级别的参数
8.2.7 任务堆栈
所谓堆栈,就是在存储器中按数据“后进先出(LIFO)”的原则 组织的连续存储空间。为了满足任务切换和响应中断时保存 CPU寄存器中的内容及存储任务私有数据的需要,每个任务 都应该配有自己的堆栈。任务堆栈是任务的重要组成部分。
3 Sept. 2008 Confidential
定时器
3 Sept. 2008 Confidential
8.2 uC/OSII的任务
任务控制块 前一个任务控制块的指针 后一个任务控制块的指针 指向任务的指针 指向任务堆栈的指针
任务的代码 void mytask(void *pdata) { …… for(;;) { …… } } 任务堆栈
任务的优先级别
{
/* 在这里安装并启动uC/OS-II的时钟节拍 */ OSStatInit(); /* 创建用户应用程序任务 */ for (;;) { // 初始化统计任务
/* 这里是TaskStart()的代码 */
} }
3 Sept. 2008 Confidential
8.2.6 任务的优先级
uC/OS-II分为64个优先级别,每一个级别都用一个数字表示。 数字0的级别最高,数字越大优先级别越低。 通常,一个应用程序的任务数小于64,用户可根据应用程序的 需要,在OS_CFG.H中设置OS_LOWEST_PRIO,即定义了可 供使用的优先级别共OS_LOWEST_PRIO +1个。 固定地,系统总是把最低优先级别自动赋给空闲任务,如果系 统中还有统计任务,则其优先级别为OS_LOWEST_PRIO -1。
任务 控制块
任务 代码 任务 堆栈
任务 控制块
任务 代码 任务 堆栈
任务 控制块
任务 代码 任务 堆栈
任务 控制块
任务 代码 任务 堆栈
任务1
任务2
任务3
任务n
图 任务链表
•目前,uC/OS-II最多可以对64个任务(包括用户任务和系统任务)进行管理。
3 Sept. 2008 Confidential
3 Sept. 2008 Confidential
8.1.2 uC/OS的性能特点 (续)
⑤ ⑥ 多任务 占先式(Preemptive) C/OS可以管理64个任务,然而,系统保留了4个最高优先级的任务和4个 最低优先级的任务,所有用户可以使用的任务数有56个。 可确定性 全部C/OS的函数调用与服务的执行时间具有可确定性。 任务栈 每个任务有自己单独的栈, C/OS允许每个任务有不同的栈空间,这样 可以 加快任务调度的速度。 系统服务 C/OS提供很多系统服务,例如邮箱、消息队列、信号量、块大小固定的 内存的申请与释放、时间相关函数等。 中断管理 中断可以使正在执行的任务暂时挂起,如果优先级更高的任务被该中断 唤醒,则高优先级的任务在中断嵌套全部退出后立即执行,中断嵌套层数可 达255层。 稳定性与可靠性
8.2.5 系统任务之统计任务
OSTaskStat()每秒运行1次,计算CPU利用率,即告诉用户 应用程序使用了多少CPU时间,用百分比表示,精确度为1%。 如果将系统OS_TASK_STAT_EN设置为1,统计任务就会在 操作系统初始化过程建立。 如果应用程序打算使用统计任务,在调用系统多任务启动函 数OSStart()之前,用户初始代码中必须先建立一个优先级最 高也是在启动前唯一的任务,在这个任务中调用系统统计初 始化函数OSStatInit(),然后再建立应用程序中的其他任务。 也应该在这个优先级最高的任务中启动时钟节拍。
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