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嵌入式OS minOS 0.01v概要
1. 使用环境 ; ICCAVR编译器,AVR系列单片机。
2. 需要的CPU资源;
内核所需程序code长度约800-1000字节。
内核所需RAM长度字节数 = 每个任务控制块5字节*任务数 + 3字节
每个任务使用独立的硬件堆栈空间,最少17字节,要根据任务需要选定。
3. 基本性能和特点;
用函数模拟的"软中断"方式进行任务切换,是非剥夺型占先式OS。
任务切换的执行时间约100-300指令周期。
任务有四种状态既;运行(run),挂起(suspend),等待时间到(timeout),准备就绪(ready)。
内核没有任何关中断的操作,所以对中断响应没有任何影响。
程序全部由c函数实现,但其中的"软中断"函数嵌入了部分汇编程序。
4. OS功能函数概要;
OSInitSP() --- 给main()函数(也是一个任务)分配堆栈空间。
OSInit() --- 初始化OS任务控制块(initialization OSTCB)。
OSStart() --- 启动OS(Start OS)。
OSTaskCreate() --- 建立一个任务(Create a Task)。
OSTaskSuspend() --- 把正在运行的任务挂起(Suspend a task)。
OSTaskResume() --- 恢复被挂起的任务(resume a task)。
OSTimeDly() --- 把正在运行任务暂停n个时间节拍(stop task for ticks)。
5. OS程序文件说明;
OS_Core.c --- 内核功能函数文件,上面的OS功能函数主要在该文件中实现。
OS_CPU.c --- CPU接口,其中是和CPU硬件相关的函数,有任务切换用的"软中断"函数等。
OS_Includes.h --- OS的全部头文件,其中包括;
OS_CPU.h --- 与CPU硬件相关的头文件。
OS_CFG.h --- 与OS配置相关的头文件。
OS_Minos.h --- OS的变量和函数声明文件。
6. 关于任务控制块和任务优先级;
在OS_Minos.h头文件里声明了一个结构体类型OS_TCB,它就是任务控制块。每个任务都需要一个任
务控制块用于控制任务的运行。为了控制每个任务,定义了一个OS_TCB的结构体数OSTCB[OS_MAX_TASKS]
其中OS_MAX_TASKS是最大任务数,OS_MAX_TASKS要大于需要建立的任务数。
任务优先级是一个数值,每个任务都需要有自己的优先级,两个任务的优先级不能相同。当OS内核
进行任务切换时,总是优先级最高的准备就绪的任务首先运行。数值0的优先级最高。
所有任务优先级的值必须 < 最大任务数OS_MAX_TASKS
7. OS使用概要;
每个任务都需要自己的运行堆栈空间和任务优先级。main()函数也是一个任务,它的优先级在头文
件OS_CFG.h里声明,main()函数任务的堆栈空间由c51编译器自动配置,不需要用户处理。其它要建立的
任务,需要声明该任务的堆栈空间和优先级。任务的堆栈空间是51存储器的idata区。
任务的堆栈空间大小 > 17字节 + 任务的函数调用深度*2 + 中断的堆栈深度
任务优先级的值必须小于在头文件OS_CFG.h里声明的任务数。
下面是建立几个任务需要的代码示例;
#include "OS_Includes.h"
//PORTB bit4-bit7 for to drive LED1-LED4. PORTB的bit4-bit7用于驱动四个LED。
#define LED1_ON() (PORTB |= (0x1<<4))
#define LED1_OFF() (PORTB &= ~(0x1<<4))
#define LED2_ON() (PORTB |= (0x1<<5))
#define LED2_OFF() (PORTB &= ~(0x1<<5))
#define LED3_ON() (PORTB |= (0x1<<6))
#define LED3_OFF() (PORTB &= ~(0x1<<6))
#define LED4_ON() (PORTB |= (0x1<<7))
#define LED4_OFF() (PORTB &= ~(0x1<<7))
#define INIT_LED_Drv() (DDRB |= 0xf0) //PORTB bit4-bit7 used to LED1-LED4
void TaskA(void);
#define TaskAPrio 1 //声明任务TaskA(void)的优先级。
OS_STK TaskAStk[MAX_STK_SIZE]; //声明任务TaskA(void)的堆栈空间。
void TaskB(void);
#define TaskBPrio 2 //声明任务TaskB(void)的优先级。
OS_STK TaskBStk[MAX_STK_SIZE]; //声明任务TaskB(void)的堆栈空间。
void TaskC(void);
#define TaskCPrio 3 //声明任务TaskC(void)的优先级。
OS_STK TaskCStk[MAX_STK_SIZE]; //声明任务TaskC(void)的堆栈空间。
void main(void)
{
OSInitSP(); //给main()函数(也是一个任务)分配堆栈空间。
OSInit(); //初始化OS任务控制块(initialization OSTCB)。
OSTaskCreate(TaskA,&TaskAStk[MAX_STK_SIZE],TaskAPrio); //建立任务TaskA(void)。
OSTaskCreate(TaskB,&TaskBStk[MAX_STK_SIZE],TaskBPrio); //建立任务TaskB(void)。
OSTaskCreate(TaskC,&TaskCStk[MAX_STK_SIZE],TaskCPrio); //建立任务TaskC(void)。
INIT_LED_Drv();
OSStart(); //起动OS。
while (1)
{
LED1_ON();
OSTaskResume(TaskAPrio);
OSTaskSuspend(OS_TASK_Me);
OSTimeDly(1);
LED1_OFF();
OSTimeDly(1);
}
}
void TaskA(void)
{
while (1)
{
OSTaskResume(Task_main_Prio);
LED2_ON();
OSTimeDly(2);
LED2_OFF();
OSTimeDly(2);
}
}
void TaskB(void)
{
while (1)
{
LED3_ON();
OSTimeDly(3);
LED3_OFF();
OSTimeDly(3);
}
}
void TaskC(void)
{
while (1)
{
LED4_ON();
OSTimeDly(5);
LED4_OFF();
OSTimeDly(5);
}
}
//hook function for user App --- 时钟节拍回掉函数
void AppTickHook()
{
}
全部文件可到这里下载;
ftp://ic21:21ic@file.21ic.com.cn ... %CE%C4%BC%FE%BC%D0/
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