推荐-基于ARM9的μCOSⅡ嵌入式系统移植 精品
ARM9数据采集平台的设计和μCOS-Ⅱ操作系统的移植
ARM9数据采集平台的设计和μC/OS-Ⅱ操作系统的移植
无线通信是军事通信的重要手段。
由于跳频通信技术具有抗干扰性、低截获概率、多址组网、抗衰落性以及易兼容等优点,目前已成为战术通信领域应用最广泛的一种通信手段。
不少专家预言,未来的战术通信设备非跳频电台莫属。
现代化军队不仅要求无线电台具备传统的通话能力,还要求具备数据传输功能用以支撑C4 I系统的运转。
因此具备数据传输功能的跳频电台已成为军事通信领域里的一个研
究热点。
本文结合了ARM和μC/OS-II操作系统的优点实现了跳频电台的数据采集和数据传输功能。
首先给出了系统的体系结构并根据硬件平台的特点设计了系统的软件平台,接着设计与实现了系统启动代码并完成了μC/OS-II操作系统在AT91RM9200微处理器上的移植,然后在μC/OS-II操作系统下开发了跳频电台中模拟话音及数字话音的数据采集功能和数据传输功能,并实现了PC数据终端中链路控制层
的功能,最后完成了用户代码的固化。
室内中频连接条件下的测试表明,该系统具有良好的数据采集和数据传输效果。
北航ARM9实验报告：实验3uCOS-II实验
北航ARM9实验报告：实验3uCOS-II实验北航 ARM9 实验报告：实验 3uCOSII 实验一、实验目的本次实验的主要目的是深入了解和掌握 uCOSII 实时操作系统在ARM9 平台上的移植和应用。
通过实际操作，熟悉 uCOSII 的任务管理、内存管理、中断处理等核心机制，提高对实时操作系统的理解和应用能力，为后续的嵌入式系统开发打下坚实的基础。
二、实验环境1、硬件环境：ARM9 开发板、PC 机。
2、软件环境：Keil MDK 集成开发环境、uCOSII 源代码。
三、实验原理uCOSII 是一个可裁剪、可剥夺型的多任务实时内核，具有执行效率高、占用空间小、实时性能优良和可扩展性强等特点。
其基本原理包括任务管理、任务调度、时间管理、内存管理和中断管理等。
任务管理：uCOSII 中的任务是一个独立的执行流，每个任务都有自己的堆栈空间和任务控制块（TCB）。
任务可以处于就绪、运行、等待、挂起等状态。
任务调度：采用基于优先级的抢占式调度算法，始终让优先级最高的就绪任务运行。
时间管理：通过系统时钟节拍来实现任务的延时和定时功能。
内存管理：提供了简单的内存分区管理和内存块管理机制。
中断管理：支持中断嵌套，在中断服务程序中可以进行任务切换。
四、实验步骤1、建立工程在 Keil MDK 中创建一个新的工程，选择对应的 ARM9 芯片型号，并配置相关的编译选项。
2、导入 uCOSII 源代码将 uCOSII 的源代码导入到工程中，并对相关的文件进行配置，如设置任务堆栈大小、系统时钟节拍频率等。
3、编写任务函数根据实验要求，编写多个任务函数，每个任务实现不同的功能。
4、创建任务在主函数中使用 uCOSII 提供的 API 函数创建任务，并设置任务的优先级。
5、启动操作系统调用 uCOSII 的启动函数，使操作系统开始运行，进行任务调度。
6、调试与测试通过单步调试、查看变量值和输出信息等方式，对系统的运行情况进行调试和测试，确保任务的执行符合预期。
基于ARM架构的μCOS-II移植及其实时同步交流采样.
基于ARM架构的μC/OS-II移植及其实时同步交流采样随着微处理器技术与信息技术的不断发展,嵌入式系统的应用也进入到国防、工业、能源、交通以及日常生活中的各个领域。
嵌入式系统的软件核心是嵌入式操作系统。
然而,国内在嵌入式系统软件开发上有很多困难,主要有:国外成熟的RTOS大都价格昂贵并且不公开源代码,用好这些操作系统需对计算机体系结构有深刻理解。
针对以上问题,免费公开源代码的嵌入式操作系统就倍受瞩目了,μC/OS-II就是其中之一。
μC/OS-II是面向中小型应用的、基于优先级的可剥夺嵌入式实时内核,其特点是小巧、性能稳定、可免费获得源代码。
本文在深入研究μC/OS-II内核基础上,将其运用于实际课题,完成了基于ARM架构的μC/OS-II移植及实时同步交流采样的误差补偿研究。
本文主要工作内容和研究成果如下:1.剖析了μC/OS-II操作系统内核,重点研究了μC/OS-II内核的任务管理与调度算法机理,得出了μC/OS-II内核优点:任务调度算法简洁、高效、实时性较好(与Linux相比)。
2.介绍了ARM9体系架构,重点讲叙了MMU(存储管理单元)功能。
为了提高交流采样系统的取指令和读数据速度,成功将MMU功能应用于本嵌入式系统中。
3.完成了μC/OS-II操作系统在目标板上的移植,主要用汇编语言编写了启动代码、开关中断、任务切换和首次任务切换等函数。
4.针对国内外提出的同步交流采样误差补偿算法的局限性,本文从理论上对同步交流采样的准确误差进行了研究,并尝试根据被测信号周期的首尾过零点的三角形相似法,求出误差参数并对误差进行补偿。
此外,考虑到采样周期ΔT不均匀,经多次采样后会产生累积误差,本文也给出了采样周期ΔT的优化算法。
5.完成了系统硬件设计,并根据补偿算法和ΔT优化法则,编写了相应采样驱动和串口驱动。
最后对实验数据进行了分析和比较,得出重要结论:该补偿算法实现简单,计算机工作量小,精度较高。
μCOS-II在ARM920T上的移植
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摘 要 ： ｃ ｏ —Ｉ是 一 个 完 整 的 固 化 剪 裁 的抢 占 式 实 时 多任 务 内核 。 今 ， ８ 到 ６ 位 ，“ｃ ｏ —Ｉ 已 经 在 超 过 ４ 种 不 同 架 构 的 ／ｓ Ｉ 至 从 位 ４ ／ｓ Ｉ ０ 微 处 理 器 上 运 行 。 界 上 已 有 数 千 人 在 各 个 领 域 中 使 用 ｃ ｏｓ Ｉ 这 些 领 域 包 括 航 空 业 ， 端 音 响 医 疗 器 械 ， 子 乐 器 ， 动 机 控 世 ／ －Ｉ ， 高 电 发 制 、 络 设 备 、 速 公 路 电话 系 统 以 及 工 业 机 器 人 等 。 文 介 绍 了该 操 作 系统 在 ＡＲ ０ ＣＰ 网 高 本 Ｍ９ Ｔ Ｕ￣ 的 移 植 。 ２ 关 键 词 ： ｃ ｏ －Ｉ ／ ｓ Ｉ 移 植 ＡＲ Ｍ 中 图 分 类 号 ： Ｐ １ Ｔ ３ ６ 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ７ －３ ９ （ ０ ０ １ （） ０ ９ ２ Ｉ ２ ７ ｌ２ １ ） ｃ一０ ０ —０ ６ ０
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嵌入式实时操作系统μC＼OS-Ⅱ基于ARM9移植
［ 中图分类号］Ｔ ３ １ １ Ｐ１．
［ 文献标识码】Ａ
【 文章编号 】１ ０ —２ ０ （０ ８ ０ —０２ ０ ０ ９ １ ２ ２０ ） ３ ０ ９— ６
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． ／ —Ｉ是 由美 国人 Ｊａ ． ａ ｒｓｅ 写 的一 个公 开 源代 码 的， 内核嵌 入式 实 时操 作系 统， ｃ ｏｓ Ｉ ｅｎＪ Ｌ ｂｏｓ 编 微 其
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第 ９ 总 第 ７ ２２０ 年 ９ １ ０卷 ８ 月 期
．
西 北 民 族 大 学 学 报（ 自然 科 学 版 ）
Ｖｏ ． ９ Ｎｏ ３ ｔ２ ， ．
Ｊｕｎｌ ｆ ｏｔ ｅ ｎ ｅ ｉ ｒ ａｏａｔｓＮａｕａ Ｓ ｉ ｃ） ｏｒａｏ Ｎ ｒ ｗ ｓＵ ｉ ｒｔ ｆ ｔｎｌｉ （ ｔｒｌ ｃ ｎ ｅ ｈ ｔ ｖ ｓｙ ｏ Ｎ ｉ ｉ ｅ ｅ
【 收稿 日期 ］ ０ ８ ８ Ｏ ２ ０ —０ —１
［ 作者简介】廖临光（ ９ ５ ）男， １ ８ 一 ， 江西临川人 ， 硕士研究 生， 研究方向 ： 嵌入式软件与技术 ， 无线传感器 ．
一
２９ —
代码 ． 满足 址 ／ 一１移植的处 理器的 要求如 下 ： ｃ ｏｓ １ ① 处理器 的 Ｃ编译 器能产 生可重入 型代 码 ； ② 处理器支 持 中断 ， 能产 生定时 中断 ， 常 １ ～１０Ｈｚ 并 通 ０ ０ ；
嵌入式实时操作系统μCOS-Ⅱ的移植
嵌入式实时操作系统μCOS-Ⅱ的移植1、引言嵌入式系统由于它具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点已经使它在许多领域得到广泛的应用[3]。
从家里的洗衣机、电冰箱，到作为交通工具的自行车、小汽车，到办公室里的远程会议系统等。
嵌入式系统通常由硬件环境和操作系统构成。
在嵌入式操作系统的统一调度管理下实现对所有系统资源的合理利用和分配，达到提高系统性能和有效利用有限资源的目的。
μCOS-Ⅱ作为一个源码开放的嵌入式实时操作系统，同时具有良好的可移植性、可裁剪性、可剥夺性、稳定性和可靠性等优点，使其成为许多嵌入式操作系统的首选。
本文将μCOS-Ⅱ在Freescale的8位处理器芯片HC9S08上移植实现。
2、μCOS-Ⅱ系统结构μCOS-Ⅱ是一个完整的可移植可固化可裁剪的抢占式实时多任务内核。
可以在不需要做很大修改的基础上方便的移植到多种处理器上。
条件是：该处理器要具有一定数量的堆栈，能够使用软件中断，产生定时器中断，此外，编译器要支持可重入代码，并且要能使用汇编实现对处理器内部寄存器的相关操作[2][4]。
通过μCOS-Ⅱ的管理，使多个任务之间相互协调，分时的占用CPU，实现充分利用资源和实时等相应的功能。
任务通常是一个死循环，用来完成某一特定的功能；一个任务相当于一个线程。
μCOS-Ⅱ可以管理多达64个任务，每个任务都具有一个唯一的合法优先级。
但是，优先级最低的那个任务已经被系统定义为空闲任务，用户不能使用。
用户可以通过函数OSTaskCreate()来创建任务，通过OSTaskDel()来删除任务。
任务可能有以下五种状态：睡眠态、就绪态、运行态、等待状态、中断服务态。
利用不同的系统函数可以实现任务在各状态之间的转换。
μCOS-Ⅱ通过对就绪表的操作总是选择在就绪任务中优。
嵌入式实时操作系统μCOS-Ⅱ基于ARM9移植
嵌入式实时操作系统μCOS-Ⅱ基于ARM9移植
廖临光;纪金水;杨筱平
【期刊名称】《西北民族大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2008(029)003
【摘要】文章就嵌入式操作系统μCOS-Ⅱ的特点以及移植的要点作了介绍,并阐述μCOS-Ⅱ中OS_CPU.H,OS_CPU_A.ASM和OS_CPU_C.C,将μCOS-II操作系统移植到ARM9处理器S3C2410上并进行测试,测试后移植成功.
【总页数】6页(P29-34)
【作者】廖临光;纪金水;杨筱平
【作者单位】西北民族大学,计算机科学与信息工程学院,甘肃,兰州,730030;西北民族大学,计算机科学与信息工程学院,甘肃,兰州,730030;西北民族大学,计算机科学与信息工程学院,甘肃,兰州,730030
【正文语种】中文
【中图分类】TP311.1
【相关文献】
1.基于ARM9的μC/OS-Ⅱ实时操作系统移植研究 [J], 干开峰;丁健
2.嵌入式实时操作系统smartOSEK OS在ARM9上的移植 [J], 刘昕奇;于景洋
3.基于嵌入式ARM9的Linux系统移植的研究和实现 [J], 陈平
4.基于ARM9平台的嵌入式Linux系统移植实验设计 [J], 方帆
5.基于嵌入式ARM9的Linux系统移植的研究和实现 [J], 冯宁波;周剑
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基于ARM9的μC_OS-Ⅱ实时操作系统移植研究
图１ｐｃ／ｏｓ－ｕ抢占式内核在／．ｔＣ／ＯＳ—ＩＩ多任务系统中，内核负责管理各个任务，或者说为每个任务分配ＣＰＵ时间，并且负责任务之间的通讯。
内核提供的基本服务是任务切换。
／ｘＣ／ＯＳ—ＩＩ可以管理多达６４个任务。
由于设计者建议用户保留８个任务，所以留给用户应用程序最多可有５６个任务。
赋予各个任务的优先级必须是不相同的。
／ｘＣ／ＯＳ—ＩＩ为每个任务设置独立的堆栈空间，可以快速实现任务切换。
／【上Ｃ／ＯＳ—ＩＩ近似地每时每刻总是让优先级最高的就绪任务处于运行状态，为了保证这一点，它在调用系统ＡＰＩ函数、中断结束、定时中断结束时总是执行调度算法，ＩｚＣＩＯＳ—ＩＩ通过事先计算好数据简化了运算量，通过精心设计就绪表结构使得延时可预知。
／．ｔＣ／ＯＳ—ＩＩ已经在世界范围内得到广泛应用，包括很多领域，如手机、路由器、集线器、不间断电源、飞行器、医疗设备及工业控制上。
实际上，Ｉ上Ｃ／ＯＳ－ＩＩ已经通过了非常严格的测试，并且得到了美国航空管理局（ＦｅｄｅｒａｌＡｖｉａｔｉｏｎＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ）的认证，可以用在飞行器上。
这说明ｐ．Ｃ／ＯＳ—ＩＩ是稳定可靠的。
除此以外，ｇＣ／ＯＳ－ＩＩ的鲜明特点就是源码公开，便于移植和维护。
３ｔｔＣ／ＯＳ－Ｈ在￥３Ｃ２４１０上移植可行性分析所谓移植。
就是使这个实时内核能在某个微处理器上运行。
ｐＣ／ＯＳ—ＩＩ的框架结构如图２所示。
ＩＩ处理器无关ｏＳＯＯＲＥＣ０ＳＭＢｏＸＣ０Ｓ＾伍ＭＣＯＳ＿Ｑ．ＣＯＳＳＥＭ．ＣｏＳＴＡＳＫＣｏＳＴＩ朋叵ＣｐＣ／ＯＳ－ＩＩ．Ｃｌａ，Ｃ／０Ｓ－１１．ＨＩ一一顼厍一一Ｉｍ．－●…·一·－＿Ｉ一一覆厍一一ｌ图２ｉ上ｃ．／ｏｓ—ＩＩ硬件和软件结构图ｌ鳘Ｉ４趟缴终端监，Ｊ‘在上图可以看出，２个用户任务被建立，高优先级任务先运行，当高优先级任务被挂起时，系统自动切换低优先级任务运行。
显示多任务调度正常运行，从而验证移植成功。
６结束语采用基于ＡＲＭ９的￥３Ｃ２４１０嵌入式微处理器具备高性能的运算处理能力。
基于ARM9和μC-OS-II的SD卡文件系统
基于ARM9和μC/OS-II的SD卡文件系统随着嵌入式式技术的不断发展，ARM处理器凭借其高性能、廉价、耗能低的优质特性而得到广泛应用。
文中主要针对货车动态称重系统中大量实时载重数据存取的需求，在ARM9嵌入式处理器和μC／OS-II操作系统基础上，设计实现了一种SD卡文件系统。
该系统具有实时性强、存取速率高、易维护，易移植等特点。
1 硬件接口电路设计本系统硬件开发平台处理器为S3C2440A，是三星公司推出的16／32位RISC微处理器，ARM920T内核，主频400 MHz，最高可达533 MHz，内部具有丰富的系统外围控制器和多种通信接口。
SD卡支持SPI和SD 两种通信模式，S3C2440A具有SD卡接口，支持SD总线模式，所以不再像低端的ARM处理器那样采用SPI模式，而是采用SD总线模式，这样可以大大提高SD卡的读写速度。
S3C2440A 与SD卡读写器的接口电路。
SD卡的DAT0～DAT3、CLK(时钟线)和CMD(命令线)分别连接到S3C2440A的SDDATA0～SDDATA3、SDCLK和SDCMD引脚。
SD卡支持单线和宽总线的数据传输，宽总线数据一次传4位，数度更快，因此，此设计采用宽总线方式。
2 SD卡文件系统的设计与实现μC／OS-II是一种可移植的，可植入ROM的，可裁剪的，抢占式的，实时多任务小型的嵌入式操作系统，它采用可剥离式内核实施任务调度，实时性很强，而且每个任务具有唯一的优先级，能够保证就续表中任务优先级最高的任务优先执行。
μC／OS-II大部分代码是用移植性很高的C语言编写的，只极少部分与处理器密切相关的部分代码用汇编语言编写，因此只需要做很少的工作就可以很方便地将它移植到各种不同构架的微处理器上。
为了增强软件的可移植性，易维护性，程序设计时采用层次化，模块化设计。
模块化结构，除了用来进行管理的操作系统外，共分为4个模块，包括SD卡底层驱动，文件系统，API接口，用户应用程序。
北航ARM9嵌入式系统实验实验三uCOS-II实验
北航ARM9嵌⼊式系统实验实验三uCOS-II实验实验三 uCOS-II实验⼀、实验⽬的在内核移植了uCOS-II 的处理器上创建任务。
⼆、实验内容1）运⾏实验⼗，在超级终端上观察四个任务的切换。
2）任务1~3，每个控制“红”、“绿”、“蓝”⼀种颜⾊的显⽰，适当增加OSTimeDly()的时间，且优先级⾼的任务延时时间加长，以便看清三种颜⾊。
3）引⼊⼀个全局变量BOOLEAN ac_key，解决完整刷屏问题。
4）任务4管理键盘和超级终端，当键盘有输⼊时在超级终端上显⽰相应的字符。
三、预备知识1）掌握在EWARM 集成开发环境中编写和调试程序的基本过程。
2）了解ARM920T 处理器的结构。
3）了解uCOS-II 系统结构。
四、实验设备及⼯具1）2410s教学实验箱2）ARM ADS1.2集成开发环境3）⽤于ARM920T的JTAG仿真器4）串⼝连接线五、实验原理及说明所谓移植，指的是⼀个操作系统可以在某个微处理器或者微控制器上运⾏。
虽然uCOS-II的⼤部分源代码是⽤C语⾔写成的，仍需要⽤C语⾔和汇编语⾔完成⼀些与处理器相关的代码。
⽐如：uCOS-II在读写处理器、寄存器时只能通过汇编语⾔来实现。
因为uCOS-II 在设计的时候就已经充分考虑了可移植性，所以，uCOS-II的移植还是⽐较容易的。
要使uCOS-II可以正常⼯作，处理器必须满⾜以下要求：（1）处理器的C编译器能产⽣可重⼊代码可重⼊的代码指的是⼀段代码（如⼀个函数）可以被多个任务同时调⽤，⽽不必担⼼会破坏数据。
也就是说，可重⼊型函数在任何时候都可以被中断执⾏，过⼀段时间以后⼜可以继续运⾏，⽽不会因为在函数中断的时候被其他的任务重新调⽤，影响函数中的数据。
（2）在程序中可以打开或者关闭中断在uCOS-II中，可以通过OS_ENTER_CRITICAL()或者OS_EXIT_CRITICAL()宏来控制系统关闭或者打开中断。
这需要处理器的⽀持,在ARM920T的处理器上，可以设置相应的寄存器来关闭或者打开系统的所有中断。
嵌入式系统-RTEOSμCOS-II的移植
可重入的代码指的是一段可以被多个任务同时调用，而不必担心会破坏数据的代码（比如：一个函数）
01
即：可重入型函数在任何时候都可以被中断执行，过一段时间以后又可以继续运行，而不会因为在函数中断的时候被其他的任务重新调用，而影响函数中的数据
02
什么是可重入代码
程序1：可重入型函数
congfig.h
UC/OS内核文件
Includes.h
用户程序
OS_CPU.H中定义了与编译器相关的数据类型。比如：INT8U、INT8S等。
01
与 ARM处理器相关的代码，使用OS_ENTER_CRITICAL() 和OS_EXIT_CRITICAL() 宏开启／关闭中断
CPU
定时器
硬件
软件
——μC/OS-II硬件软件体系结构
用于产生系统时钟
移植时需要编写的代码
1
处理器的C编译器能产生可重入代码
2
在程序中可以打开或者关闭中断
3
处理器支持中断，并且能产生定时中断（通常在10—100Hz之间）
4
处理器支持能够容纳一定量数据的硬件堆栈（通常是几千字节）
5
处理器有将堆栈指针和其他CPU寄存器的内容存储和读出到堆栈（或者内存）的指令
void swap(int *x, int *y)
{
int temp;
temp=*x;
x=*y;
y=temp;
}
可重入代码举例
程序2：非可重入型函数
int temp;
void swap(int *x, int *y)
{
temp=*x;
x=*y;
y=temp;
基于ARM9EJ-S嵌入式μCOS-Ⅱ系统开发平台的构建和应用
关 键 词 ：血 氧 饱 和 度 ；ＡＲＭ９ Ｊ — Ｓ Ｅ ；
ＡＴ９ Ｓ Ｍ ９ ６ ： ＣＯＳ—Ｉ １Ａ ２ １／ ￣ Ｉ
１ ｆ ＯＳ一１ 作 系统 的 特 点 和 硬 件 Ｃ Ｉ操
半 台 结 构
，
中图分类 号 ： Ｐ ６ ． Ｔ ３８２
文献 标识 码 ： Ｂ
ｕ ＯＳ— Ｉ 作 系 统 具 有 可 移 植 性 、 固化 、 Ｃ ｌ操 可 可
基 于 ＡＲ —Ｓ嵌 入 式 ｆ Ｏ １系统开 发 Ｍ９ Ｊ Ｅ Ｃ Ｓ一Ｉ 平 台的构建和应用
向 平， 陈 方， 程建 民 ， 玉庆 毕
（ 西北 工业 大学机 电学院 ， 陕西 西安 ７ ０ ７ ） １ ０ ２
Ｃ ｎ ｔｕ ｔ ｎ ａ ｄ Ａｐ ｌ ａｉｎ ｏ ｌｔｏ ｍ ｙ Ｕｓｎ ￣ ｏ ｓｒ ｃｉ ｎ ｐｉ ｔ ｆＰ ａ ｆ ｒ ｂ ｉｇ／ ｏ ｃ ｏ ＣＯＳ—Ｉ Ｅｍｂ ｄ ｅ ｙ ｔ ｍ ｓ ｄ Ｉ ｅ ｄ ｄ Ｓ ｓｅ Ｂａ ｅ
微控 制器 。在工 业 即温度范 围内 ， 主频 １ ０Ｍ Ｈｚ ９ 的
ＡＴ９ Ｓ １ ＡＭ ９ ６ ， ｏ ｌｔ ｄ ｔ ｅ ｐ ｒｉｇ ／ ２ １ ｃ ｍｐ ｅｅ ｈ ｏ ｔ ｎ ＊ ＣＯＳ — Ｉ Ｉ
ｔ Ｔ９１ Ａ Ｍ ９ １ ｎ ｐｅ ｔｏ ｆｏ ｇｅ ａ ｕｒ ｔｏｎ ｏＡ Ｓ ６ ．Ｉ ｓ ｃ ｉ ｎ ｏ ｘｙ ｎ ｓ ｔ ａ ｉ ２
剪裁 、 可剥 夺 性 、 任 务 、 多 可确 定 性 、 系统 服 务 、 断 中
管理 、 稳定性 和 可靠 性 的 特点 ， 广泛 用 在 医疗 器 械 、 航空业 、 动 机 控 制 等 领 域 。ＡＴ９ Ｓ 发 １ ＡＭ９ ６ ２ １是 业
界第 一款 以 Ａ ＲＭｇ Ｊ Ｅ —Ｓ处 理器能 达 到 ２ ０ＭＩＳ 即使 所 有 的 处 １ Ｐ ， 外设 都 处 于 工 作 状态 ， 工 作 电 流也 只有 ６ 其 ５ｍＡ。
第五章 基于ARM9和ucos-ii嵌入式操作系统设计
struct os_tcb *OSTCBNext;
struct os_tcb *OSTCBPrev; #if (OS_Q_EN && (OS_MAX_QS >= 2)) || OS_MBOX_EN || OS_SEM_EN OS_EVENT *OSTCBEventPtr; #endif #if (OS_Q_EN && (OS_MAX_QS >= 2)) || OS_MBOX_EN void *OSTCBMsg; #endif
在COS-II中，可以通过： OS_ENTER_CRITICAL () OS_EXIT_CRITICAL() 宏来控制系统关闭或者打开中断。这需要处理 器的支持。 在ARM9的处理器上，可以设置相应的寄存器来 关闭或者打开系统的所有中断。
5.2.5 任务控制块(OS_TCB)
typedef struct os_tcb { OS_STK *OSTCBStkPtr; #if OS_TASK_CREATE_EXT_EN >0 void *OSTCBExtPtr; OS_STK *OSTCBStkBottom; INT32U OSTCBStkSize; INT16U OSTCBOpt; INT16U OSTCBId; #endif
uCOS II总是运行进入就绪态任务中优先级最高的那一个。
确定哪个任务优先级最高，下面该哪个任务运行了的工作是 由调度器（Scheduler）完成的。任务级的调度是由函数 OSSched()完成的。中断级的调度是由另一个函数OSIntExt() 完成的。
µ C／OS-II任务调度所花的时间是常数，与应用程序中建立
移植uCOS-II与处理器类型有关代码 OS_CPU.H OS_CPU_A.ASM OS_CPU_C.C
基于ARM9的μCOSⅡ嵌入式系统移植设计
基于ARM9的μCOSⅡ嵌入式系统移植设计ARM9是一种广泛应用于嵌入式系统的处理器架构。
μCOSⅡ是一款适用于小型嵌入式系统的实时操作系统。
本文将讨论基于ARM9的μCOSⅡ嵌入式系统的移植设计。
首先，移植设计需要考虑硬件平台和目标嵌入式系统的特性。
ARM9处理器架构具有高性能、低功耗和低成本等特点，适用于各种应用领域，例如智能手机、数字相机和家电产品。
μCOSⅡ是一款轻量级的实时操作系统，具有快速启动、低内存占用和可配置性高等特点。
因此，基于ARM9的μCOSⅡ移植设计可以在各种嵌入式应用中发挥其优势。
其次，移植设计需要进行硬件平台的选择和准备工作。
ARM9处理器具有多种型号和厂商，例如Atmel、Freescale和Texas Instruments等。
选择适合的ARM9处理器和开发板是移植设计的第一步。
同时，需要根据目标嵌入式系统的需求，选择合适的外设和接口，例如LCD显示屏、键盘、串口和以太网接口等。
这些外设和接口的选择与硬件平台选型紧密相关。
第四，移植设计需要根据硬件平台的特性进行相关配置和适配工作。
μCOSⅡ是可配置的，可以根据嵌入式系统的实际需求进行相应的配置。
配置内容包括任务管理、内存管理、中断管理和设备驱动等。
根据硬件平台的特性，需要适配μCOSⅡ的相关配置，以确保系统的正常运行和稳定性。
例如，设置任务的优先级、栈大小和时间片长度等。
最后，移植设计需要进行系统的测试和优化工作。
对于嵌入式系统而言，可靠性和性能是关键指标。
通过编写测试程序和使用调试工具，可以对嵌入式系统进行功能测试和性能评估。
在测试过程中，需要注重系统的稳定性和响应速度。
如果发现问题或者性能瓶颈，需要进行相应的优化工作，例如调整任务的调度策略、优化驱动程序和减少内存占用等。
总结起来，基于ARM9的μCOSⅡ嵌入式系统移植设计需要进行硬件平台的选择和准备、软件包的安装和配置、相关适配工作以及系统的测试和优化。
通过合理的移植设计，可以将μCOSⅡ操作系统成功移植到ARM9处理器上，并实现嵌入式系统的功能需求。
实时操作系统μCOS-II在ARM上的移植研究
移植实现
一.移植规划 移植规划
1. C/OS-II 的体系结构
移植实现
2.移植条件 移植条件 一般来说,能移植 能移植C /OS-Ⅱ的微处理器必须满足以下条件 : 一般来说 能移植 Ⅱ 处理器的C 处理器的C编译器能产生可重入代码 在程序中可以打开或者关闭中断 处理器支持中断,并且能产生定时中断(通常在10— 处理器支持中断,并且能产生定时中断(通常在10 10 100Hz之间) 100Hz之间) 之间 处理器支持能够容纳一定量数据的硬件堆栈( 处理器支持能够容纳一定量数据的硬件堆栈(通常是几千 字节) 字节) 处理器有将堆栈指针和其他CPU寄存器的内容存储和读出 处理器有将堆栈指针和其他CPU寄存器的内容存储和读出 CPU 到堆栈(或者内存)的指令 到堆栈(或者内存)
移植实现
3.移植要求 要移植一个操作系统到一个特定的CPU体系结 要移植一个操作系统到一个特定的 体系结 构并不是一件很容易的事情,它对移植者有以下要 构并不是一件很容易的事情, 求: ).对目标体系结构要有很深了解 (1).对目标体系结构要有很深了解; ).对目标体系结构要有很深了解; ).对 原理要有较深入的了解 原理要有较深入的了解; (2).对OS原理要有较深入的了解; ). ).对所使用的编译器要有较深入的了解 (3).对所使用的编译器要有较深入的了解; ).对所使用的编译器要有较深入的了解; ).对需要移植的操作系统要有相当的了解 (4).对需要移植的操作系统要有相当的了解; ).对需要移植的操作系统要有相当的了解; ).对具体使用的芯片也要一定的了解 (5).对具体使用的芯片也要一定的了解 ).
实时操作系统C/OS-II在ARM上的移植研究
指导老师: 指导老师:谢小维 答 辩 人:陈利顺 专 业:电子信息工程
基于ARM9的μCOS--Ⅱ嵌入式系统移植 精品
大庆师范学院本科生毕业论文基于ARM9的μC/OS-Ⅱ嵌入式系统移植院（系）物理与电气信息工程专业电子信息工程研究方向嵌入式技术学生姓名钮佳楠学号200901071677指导教师姓名成宝芝指导教师职称讲师2013年5 月15 日摘要随着计算机和电子技术的发展，越来越多的嵌入式产品出现在人们的日常生活和工业生产之中。
由于嵌入式设备的智能型，使得生活和生产变得极为方便，由此也带来了嵌入式操作系统的迅速发展。
本文通过ADS1.2和JLink的软件平台，以及芯片为S3C2440的ARM9开发板，成功进行微型嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ在开发板上的移植。
在此过程中对于μC/OS-Ⅱ进行了较为全面的学习，对于移植操作也有了深刻的认识。
关键词：μC/OS-Ⅱ；Arm9；移植AbstractWith the development of computer and electronic technology, more and more embedded in people's daily life and industrial production. Intelligent embedded devices, making life extremely convenient and production, which also brought the rapid development of embedded operating system.This article by ADS1.2 and JLink, software platforms, and chip S3C2440 ARM9 development board, the success of micro embedded operating system OS-II development board transplantation. In this process, the OS-II for a more comprehensive learning, have a deep understanding for the transplant operation.Key words: u C/OS - Ⅱ; Arm9; transplant目录第一章嵌入式系统基础 (1)1.1 嵌入式系统概述 (1)1.2 嵌入式体系硬件基础 (1)1.3 嵌入式体系软件基础 (2)第二章μC/OS-II介绍 (3)第三章ARM9介绍 (4)第四章μC/OS-Ⅱ在S3C2440上的移植 (5)4.1移植环境简介 (5)4.2 移植条件 (5)4.3 移植内容 (5)4.3.1 INCLUDES.H (5)4.3.2 OS_CFG.H (6)4.3.3 OS_CPU.H (6)4.3.4 OS_CPU_C.C (6)4.3.5 OS_CPU_A.ASM (8)第五章实例移植 (9)5.1 函数配置 (9)5.2 工程创建 (11)5.3 工程设置 (12)5.4 实例调试 (16)第六章结束语 (18)[参考文献] (19)谢辞 (20)附录 (21)OS_CPU.H 文件函数： (21)OS_CPU_A.ASM文件函数 (21)第一章嵌入式系统基础1.1 嵌入式系统概述与一般的计算机系统不同，嵌入式系统的功能性、可靠性和安全性以及成本、体积、功耗都有严格的要求，并且在以应用为中心的前提下，能够进行软硬件的裁剪。
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大庆师范学院本科生毕业基于ARM9的μC/OS-Ⅱ嵌入式系统移植院（系）物理与电气信息工程专业电子信息工程研究方向嵌入式技术学生姓名钮佳楠学号20XX01071677指导教师姓名成宝芝指导教师职称讲师20XX年5 月15 日摘要随着计算机和电子技术的发展，越来越多的嵌入式产品出现在人们的日常生活和工业生产之中。
由于嵌入式设备的智能型，使得生活和生产变得极为方便，由此也带来了嵌入式操作系统的迅速发展。
本文通过ADS1.2和JLink的软件平台，以及芯片为S3C2440的ARM9开发板，成功进行微型嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ在开发板上的移植。
在此过程中对于μC/OS-Ⅱ进行了较为全面的学习，对于移植操作也有了深刻的认识。
关键词：μC/OS-Ⅱ；Arm9；移植AbstractWith the development of puter and electronic technology, more and more embedded in people's daily life and industrial production. Intelligent embedded devices, making life extremely convenient and production, which also brought the rapid development of embedded operating system.This article by ADS1.2 and JLink, software platforms, and chip S3C2440 ARM9 development board, the success of micro embedded operating system OS-II development board transplantation. In this process, the OS-II for a more prehensive learning, have a deep understanding for the transplant operation.Key words: u C/OS - Ⅱ; Arm9; transplant目录第一章嵌入式系统基础1.1 嵌入式系统概述与一般的计算机系统不同，嵌入式系统的功能性、可靠性和安全性以及成本、体积、功耗都有严格的要求，并且在以应用为中心的前提下，能够进行软硬件的裁剪。
一般嵌入式系统的组成包括以下部分：1.嵌入式的微处理器2.硬件设备（外围）3.嵌入式的操作系统4.特定应用程序嵌入式的系统特点如下：1.特定且广泛的应用2.密集的技术、知识、资金3.高效性4.较长生命周期5.高可靠性6.软硬件集于一体，以软件为主嵌入式系统的应用领域十分广泛，主要包括交通管理、机器人、军事电子、通信设备、网络设备、医疗仪器、环境监测、汽车电子、工控设备等。
嵌入式系统从上世纪60年代中期开始，从无操作系统、简单操作系统、实时操作系统直至今日面向Intenet的阶段，历经50多年。
嵌入式因为广泛应用性，巨大的创业型和广阔市场性，走进了千家万户。
1.2 嵌入式体系硬件基础存储器、总线和输入输出设备以及作为硬件核心的微处理器共同组成了嵌入式系统的硬件体系。
1.微处理器：至少包含一个微处理器，采用的体系结构是冯诺依曼或哈佛结构。
2.存储器：由内存和外存构成。
内存（即主存）存放一些数据和具体的代码；外存中存放各种信息，包括配置信息，调试信息等。
3.总线：种类随处理器的不同而不同，有些处理器总线32位，有些则是26位的。
4.输入/输出接口和设备：包含了串并口、中断处理器和DMA等设备。
1.3 嵌入式体系软件基础同WINDOWS类似，嵌入式软件系统一般由操作系统（RTOS）、图形界面（GUI）、网络以及一些通用的模块组成。
随着科技和技术的发展，嵌入式产品的功能由单一化转向专业化，成功应用在了各行各业。
在除了任务调度，同步机制的一些基本功能外，嵌入式系统还具备有以下优点：1.可装载卸载性。
开放性、可伸缩性体系结构。
2.极强的实时性。
EOS实时性较强，可用于各种设备的控制当中。
3.统一的接口。
提供了各种设备驱动接口。
4.方便操作、简单、提供图形GUI，图形的界面，追求的是易学易用性。
5.网络协议的多元化，提供各种网络协议的接口。
6.强稳定性和弱交互性。
7.固化的代码，系统和应用软件固化在ROM中。
8.更好的适应硬件，具有良好的移植性。
第二章μC/OS-II介绍嵌入式操作系统（RTOS）是一个实时操作系统，所说的实时，就是指在外界中断或事件产生的时候，能够快速进行该中断的接受和处理操作，同时在规定的时间内使之控制相应的过程并作出正确响应的性能。
20世纪90年代初期，美国人Jean brosse在《嵌入式系统编程》杂志上发表了一个关于名为μC/OS 的实时操作系统的文章，从而为μC/OS系统掀开了崭新的篇章。
微型内核的μC/OS源码开放，稳定性强，作为μC/OS升级版本的μC/OS-II，主要有ANSI C，以及少量的汇编代码构成，全部代码不超过5000行，正因为占用空间的小巧，结构的简洁，基于实时性强的优点，μC/OS-II能在多重不同位数的处理器上运行。
大到航空航天，小至手持设备，μC/OS-II已经成功应用诸多领域，为人们的生活带来了极大的便利。
μC/OS-II体系结构如图2.1所示图2.1 μC/OS-II体系结构第三章ARM9介绍ARM9的低功耗和高性价比，使之在工业生产和日常生活中得到广泛应用。
ARM9基于RISC（精简指令）的结构，使它较用微程序控制的复杂指令系统的计算机具有更高的中断响应和指令处理的能力。
ARM9的指令集共包含了11种基本类型：1.桶式的移位器及乘法器和偏上算术的逻辑单元（两种）；2.指令控制数据传送：用在弹性地址，高速内容切换，和交换数据（三种）；3.控制流程和特权级执行的指令（三种）；4.专门用在能够扩展到片外的协处理器中（三种）。
ARM9的指令集比较适用不同的高级语言编译器，但需要临界代码段，汇编语言编程也比较简单，不像其它的需要复杂的编译器来管理指令。
ARM9的流水线技术使它可以在译码的同时进行下一条指令的取指操作，具有更高的速率和效率。
ARM9有32位地址总线，也可以配制成26位的地址线，使早期版本的处理器能够被它兼容。
全静态CMOS 的ARM9，允许时钟停止循环，并保存当前状态。
基于上述的优势，ARM9适用于一些需要紧凑且功能强大的RISC处理器系统，包括电子通讯、数据通信、信息存储、图像处理、JOEG控制器等，为人们的日常生活和工业生产带来了极大的便利。
第四章μC/OS-Ⅱ在S3C2440上的移植4.1移植环境简介保证一个系统的内核保证能够在多个微处理器或微控制器上，同时保持了它的实时性和稳定性操作过程，就是移植。
本文硬件平台选择的是S3C2440芯片，软件开发环境应用ADS1.2，再通过JLink-H进行调试，基本满足了移植的需求。
ARM9的S3C2440，能够在ARM920T核心的基础上，对系统内存进行高效的管理；哈佛体系结构使其执行效率和速度得到了加强。
4.2 移植条件由于CPU版本的不同，μC/OS-II 可能会出现不兼容的问题，这时需要对操作系统进行移植，使它能够在使用的CPU 上运行。
μC/OS-II的移植必须满足下列要求：1.处理器的C 编译器可产生可重入代码；2.进入和退出临界区代码用C 进行调用；3.处理器必须支持具有定时中断源的硬件中断处理器必须能够容纳一定的数据硬件堆栈；4.处理器需要有交换数据的指令，使其能够在CPU 的寄存器和内核及堆栈间进行数据的交换。
4.3 移植内容针对μC/OS-Ⅱ的移植操作看似复杂，其实过程并不困难，在理解处理器位数和操作系统位数的前提下，只需要改写几个与处理器硬件相关的函数就能够保证移植操作的成功。
一般而言，在μC/OS-Ⅱ的移植过程中做到以下几点就基本可以使移植成功：1.用#define设置一些常量的值(OS_CPU.H)2.声明10个指定的数据类型(OS_CPU.H)3.用#define声明2个宏(OS_CPU.H)4.用C 语言编写6个简单函数(OS_CPU_C.C)5.根据硬件编写了4个函数(OS_CPU_ A.ASM)4.3.1 INCLUDES.H在移植初期，需要写入一个被包含在所有.C文件中的头文件，其中包含了可能用到的头文件和一些可能与实际应用不相关的头文件。
由于头文件的增加，导致了编译时间变长，但是避免了在编译过程中头文件丢失的风险，大大增强了移植性。
当加入新的程序或代码的时，只需将所用头文件放到include.h文件中即可。
需要增加的头文件必须需放在include.h头文件的最后，为了避免在编译过程中将已编译的内容再重新进行编译。
4.3.2 OS_CFG.H内核是一个系统的核心，而OS_CFG.H就是用来配置内核的头文件，根据不同的需要和应用，我们可以对内核进行定制和裁剪，从而提高了实时性。
4.3.3 OS_CPU.HOS_CPU.H：由#define重新定义的与处理器相关的宏，数据类型和常量存放在这个文件中。
众所周知，处理器有8位，16位，32位，64位甚至128位，对应到不同处理器的操作系统中位数是不一样的，否则会发生无法兼容的问题，μC/OS-Ⅱ中不使用C 中使用频繁的short（短整），int（整型）和long（长整）等数据类型。
所以为了能够与处理器的字长相匹配，需要对μC/OS-Ⅱ中的数据类型进行重新的定义。
在任何的操作系统中，中断都是必不可少的，否则在更高优先级的任务发生时，无法对其进行处理，可能导致系统的崩溃。
在类似这种情况下，需要对μC/OS-Ⅱ进行中断的禁止操作，且在访问代码结束重新将中断置为允许状态。
所以在μC/OS-Ⅱ中有两个宏：OS_ENTER_CRITICAL()（中断禁止）和OS_EXIT_CRITICAL()（中断允许）。
结构常量OS_STK_GROWTH是在移植过程中专门为改变堆栈生长方式而定义的一个宏：将其置1时生长方式是从上往下，置0则相反。
在执行中断，或者任务优先级变化的时候，需要任务的切换（低任务优先级级到最高优先级任务）。
任务切换简而言之就是将当前任务的寄存器和状态字保存到堆栈中并把更高优先级任务从堆栈中恢复出来。
任务切换的时候需要OS_TASK_SW()，在移植过程中需要对这个宏重新定义。
4.3.4 OS_CPU_C.CμC/OS-Ⅱ的移植中需要用C语言编写六个简单的函数：1.OSTaskStkInit()2.OSTaskCreateHook()3.OSTaskDelHook()4.OSTaskSwHook()5.OSTaskStatHook()6.OSTimeTickHook()在移植过程中，OSTaskStkInit()是唯一需要进行改写的函数，其余的五个钩子函数（挂机函数），只需要对其声明，不需要详细的代码，且由于只是声明，所以在内核配置文件OS_CFG.H中需要将OS_CPU_HOOKS_EN的值设置为0。