UCOSII快速移植教程

ID:102668 · 發(fā)表于 2016-1-11 05:08

前言

本教程是基于STM32F103RBT6基礎(chǔ)工程進(jìn)行移植，同系列的stm32同樣適用，只不過(guò)基礎(chǔ)工程要另外準(zhǔn)備，其中本教程使用到的基礎(chǔ)工程里面有個(gè)SYSTEM的文件夾（如果使用其他工程建議可以把該文件夾復(fù)制過(guò)去使用），里面的函數(shù)是由正點(diǎn)原子團(tuán)隊(duì)提供，這里也是參考原子出品的“STM32F1UCOS開發(fā)手冊(cè)”，想了解更加具體的教程可以自己去網(wǎng)上搜一下。這是stm32學(xué)習(xí)論壇，里面有豐富的學(xué)習(xí)資源。

本教程使用到的文件：工程文件與word; 訪問(wèn)密碼：912b（如果你準(zhǔn)備按照該教程進(jìn)行移植，開始之前請(qǐng)先下載該文件，鏈接失效可以評(píng)論回復(fù)，看到后會(huì)處理）注意：請(qǐng)使用MDK5打開工程！

1、準(zhǔn)備工作

（1）stm32F103RBT6基礎(chǔ)工程：這里以跑馬燈為例

（2）UCOSII源碼：官網(wǎng)下載

（3）準(zhǔn)備文件：PORT和CONFIG

2、移植

（1）在基礎(chǔ)工程中建立新文件夾用來(lái)存放源碼：

（2）向三個(gè)文件夾添加UCOSII源碼，首先向CORE文件夾添加（UCOSII源碼）：

至于為什么不要那兩個(gè)文件，后續(xù)再談，先照著做。

然后向CONFIG文件夾添加文件：將“準(zhǔn)備工作”里面“必需文件”下的CONFIG全部復(fù)制到這里來(lái)：

其中includes.h里面定義了一些頭文件，如圖，：

os_cfg.h主要用來(lái)配置和裁剪UCOSII的。

最后是向PORT文件夾添加文件，如上所述，直接將“必需文件”下的PORT直接復(fù)制過(guò)來(lái)：

這里的文件是關(guān)鍵，移植需要修改幾乎都在這里，因?yàn)檫@里PORT下的文件已經(jīng)是修改好的，下一步添加到工程時(shí)不用再修改就能在stm32上跑，這里后續(xù)再講，先移植好一個(gè)成功的工程先。
（3）配置工程

a 我們打開基礎(chǔ)工程，將UCOSII添加到工程里面：

添加成功后：

別忘了添加路徑：

b 編譯工程，處理錯(cuò)誤

上面步驟成功之后，現(xiàn)在可以編譯工程了，

提示打不開“app_cfg.h”文件，跟蹤錯(cuò)誤：

再重新編譯一下，

發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，重復(fù)定義了，我們stm32f10x_it.h里面的注釋掉：

這時(shí)候編譯，發(fā)現(xiàn)工程已經(jīng)沒有錯(cuò)誤了，因?yàn)槲覀兪且昧苏c(diǎn)原子提供的system函數(shù)，所以還要按照他們的規(guī)則去修改一下一些文件。

c 修改sys.h頭文件

打開sys.h：

因?yàn)?/font>

system

里面的文件適用于裸板也適用移植了操作系統(tǒng)的，所以宏定義要按需更改。

再編譯，提示

”TRUE”

沒有定義，把

”TRUE”

改為“

OS_TRUE

”，再編譯：

同理，將stm32f10x.h里面的注釋掉：

再編譯，這時(shí)候發(fā)現(xiàn)已經(jīng)沒有錯(cuò)誤了：

如果還有錯(cuò)誤，請(qǐng)根據(jù)錯(cuò)誤提示自行解決。

如此，UCOSII就已經(jīng)移植完成了，下面寫個(gè)個(gè)測(cè)試程序看看能不能成功即可。

d 測(cè)試是否移植成功，

程序：（將下面代碼直接復(fù)制到main函數(shù)里面，原先的都刪掉，編譯，下載驗(yàn)證，如果LED0和LED1以不同的頻率閃爍說(shuō)明移植成功）

#include"led.h"

#include"delay.h"

#include"sys.h"

#include"usart.h"

#include"includes.h"

//開始任務(wù)

#defineSTART_TASK_PRIO 10

#defineSTART_STK_SIZE 128

OS_STKSTART_TASK_STK[START_STK_SIZE];

void start_task(void*pdata);

//LED0任務(wù)

#defineLED0_TASK_PRIO 7

#defineLED0_STK_SIZE 64

OS_STKLED0_TASK_STK[LED0_STK_SIZE];

void led0_task(void*pdata);

//LED1任務(wù)

#defineLED1_TASK_PRIO 6

#defineLED1_STK_SIZE 64

OS_STKLED1_TASK_STK[LED1_STK_SIZE];

void led1_task(void*pdata);

intmain(void)

{

delay_init();

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

uart_init(115200);

LED_Init();

OSInit(); //UCOSII初始化

OSTaskCreate(start_task,(void*)0,(OS_STK*)&START_TASK_STK[START_STK_SIZE-1],START_TASK_PRIO);//創(chuàng)建開始任務(wù)

OSStart(); //系統(tǒng)啟動(dòng)

}

void start_task(void*pdata)

{

OS_CPU_SRcpu_sr=0;

pdata=pdata;

OSStatInit();

OS_ENTER_CRITICAL(); //臨界

OSTaskCreate(led0_task,(void*)0,(OS_STK*)&LED0_TASK_STK[LED0_STK_SIZE-1],LED0_TASK_PRIO);//創(chuàng)建LED0任務(wù)

OSTaskCreate(led1_task,(void*)0,(OS_STK*)&LED1_TASK_STK[LED1_STK_SIZE-1],LED1_TASK_PRIO);//創(chuàng)建LED1任務(wù)

OSTaskSuspend(START_TASK_PRIO);//開始任務(wù)掛起

OS_EXIT_CRITICAL();

}

//LED0任務(wù)

void led0_task(void*pdata)

{

while(1)

{

GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_8);

delay_ms(80);

GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_8);

delay_ms(80);

}

//LED1任務(wù)

void led1_task(void*pdata)

{

while(1)

{

GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_2);

delay_ms(300);

GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_2);

delay_ms(300);

}

3 移植過(guò)程講解

（1）如果參考上面的步驟你已經(jīng)完成了系統(tǒng)的移植的話，接下來(lái)講解一下移植過(guò)程中主要需要修改的文件，首先是os_cpu_a.asm，前面已經(jīng)說(shuō)過(guò)這些需要修改的文件都是官方提供的代碼，我們只需要根據(jù)自身的硬件體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改即可：

os_cpu_a.asm主要是一些匯編代碼，我們?cè)诠こ讨写蜷_，主要關(guān)注的是這幾個(gè)函數(shù)：

EXPORT的意思這些函數(shù)在本文件定義供其他文件調(diào)用。
a OSStartHighRdy函數(shù)

OSStartHighRdy是由OSStart（）函數(shù)調(diào)用的，這是第一個(gè)任務(wù)，用來(lái)開啟多任務(wù)，多任務(wù)開啟失敗的話調(diào)用OSStartHang函數(shù)。需要移植的原因是這里的寄存器都要根據(jù)STM32的結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行修改，這里已經(jīng)是修改好了的。
bOSCtxSw函數(shù)和OSIntCtxSw函數(shù)

兩個(gè)函數(shù)都是用來(lái)做任務(wù)切換，區(qū)別在于OSCtxSw是任務(wù)級(jí)，OSIntCtxSw是中斷級(jí)切換。OSCtxSw函數(shù)在 OSSched函數(shù)中負(fù)責(zé)保存當(dāng)前任務(wù)對(duì)應(yīng)的處理器寄存器到堆棧中，并將任務(wù)中需要恢復(fù)的處理器寄存器從堆棧中恢復(fù)出來(lái)。OSIntCtxSw函數(shù)主要保存當(dāng)前任務(wù)堆棧指針，并將新任務(wù)對(duì)應(yīng)的處理器寄存器從堆棧中恢復(fù)出來(lái)。

這里也是已經(jīng)移植好了的。其他的都可以暫時(shí)先不用理會(huì)。
（2）移植os_cpu.h

os_cpu.h主要定義了一些數(shù)據(jù)類型，μCOS-II為了保證可移植性，程序中沒有直接使用 int，unsignedint 等定義，而是自己定義了一套數(shù)據(jù)類型，如 INT16U 表示 16 位無(wú)符號(hào)整型，對(duì)于 STM32 這樣的 32 位內(nèi)核，INT16U 是unsigned short型，如果是16位的處理器，則是unsignedint型。如圖示：

這里尤其注意OS_STK類型，這里是32位的。
接下來(lái)是定義棧的增長(zhǎng)方向，CM3棧是由高地址向低地址增長(zhǎng)的，

定義 OS_TASK_SW 宏。OS_TASK_SW 宏是 uC/OS-II 從低優(yōu)先級(jí)任務(wù)切換到高優(yōu)先級(jí)任務(wù)時(shí)的調(diào)用，可以采用下面兩種方式定義：如果處理器支持軟中斷，可以使用軟中斷將中斷向量指向OSCtxSw 函數(shù)；
不同的硬件的位數(shù)不一樣，棧的增長(zhǎng)方向也不一樣，自然都要修改。
（3）移植os_cpu_c.c文件

os_cpu_c.c 主要定義了系統(tǒng)需要的鉤子函數(shù)，其中必須需要移植的是OSTaskStkInit函數(shù)，這個(gè)函數(shù)在任務(wù)創(chuàng)建時(shí)被調(diào)用，它負(fù)責(zé)初始化任務(wù)的堆棧結(jié)構(gòu)，其他的鉤子函數(shù)可以暫時(shí)不用理會(huì)，有興趣的可以自行了解。

堆棧初始化函數(shù)OSTaskStkInit是由任務(wù)創(chuàng)建函數(shù)OSTaskCreate()和OSTaskCreateExt（）這兩個(gè)函數(shù)調(diào)用，用于在創(chuàng)建任務(wù)的時(shí)候初始堆棧，從上面的代碼中可以看出就是在任務(wù)堆棧中保存寄存器的值。
這里要注意一下入棧順序，要根據(jù)CM3的體系，其中CM3硬件會(huì)自動(dòng)將FPSCR、XPSR、PC、LR、R12、R0-R3入棧，入棧順序遵照Stackframe，剩下的R4-R11需要手動(dòng)入棧。
移植UCOSII到stm32三個(gè)文件改動(dòng)基本不大，主要是OS_CPU_A.ASM需要改動(dòng)，其他的都是默認(rèn)和CM3的體系相近，不用做出大的改動(dòng)即可移植成功。
至此，UCOSII移植就已經(jīng)全部完成了。

本教程主要是為了對(duì)系統(tǒng)移植的過(guò)程有個(gè)大概了解，其中的細(xì)節(jié)沒有進(jìn)行分析，因技術(shù)水平有限，有錯(cuò)漏之處歡迎指出或有更好的學(xué)習(xí)建議也希望可以回復(fù)交流，共同學(xué)習(xí)、進(jìn)步。
謝謝！