Ucos-II基础原理讲解,任务创建及中断问题.doc

2013-6-26 周三 Haibara AI Ucos-II在移植过程中的特性，首先要理解所加入的实时操作系统是一个给予定时器节拍的系统。怎么理解这个问题呢，由该定时器产生脉冲来驱动不同的任务调度，且由于该系统是基于可剥夺内核类型，任务之间的切换时间间隔也由该定时器完成。不宜过大，否则会造成CPU利用率不高，不宜过小，否则会造成CPU在执行任务时非常被动，时间特别赶。就想人的心脏一样，动力是固定的，你非要去跑个100公里，心脏不加速你是会窒息而死的。我们正常心脏跳动是60次左右，同样，单片机也需要一个这样的相对宽松的节拍驱动。注：众所周知，脉冲本质上仍由晶振提供（或实时时钟），原理都一样，再次请各位不要较真，就暂时以晶振为例。大家可以考虑一下，晶振的作用是否特别类似于人体的心脏呢？答案是很显然的。心脏跳动给人体提供输送血液和养料的压力，晶振的设计原理也正是源于此。他可以像人体心脏一样提供动力输送各个外设（相当于人体器官）所需要的能量。说这么多，就是要大家理解，人可以实时做出反应，因为人是有生命的，也就是他有反应、判断和处理能力，可以决定什么时间应该做什么。但是单片机是没有生命的，换句话说，他所谓的处理能力源于人们的代码和程序。那么，怎么让单片机像人一样拥有生命呢？答案很简单，给他指令，帮助他决定什么时间该做什么，这也就是所谓的实时操作系统。不只是ucos，其他实时操作系统也是这个道理。下面我以代码为例，讲述一下ucos的工作流程，如有错误，还请各位前辈指点。首先任务是怎么样开始执行的？os_err = OSTaskCreateExt(void (*)(void *) App_TaskStart, */1 (void * ) 0, 2 (OS_STK * )&App_TaskStartStkAPP_TASK_START_STK_SIZE - 1,3 (INT8U ) APP_TASK_START_PRIO,4 (INT16U ) APP_TASK_START_PRIO,5 (OS_STK * )&App_TaskStartStk0,6 (INT32U ) APP_TASK_START_STK_SIZE,7 (void * )0,8 (INT16U )(OS_TASK_OPT_STK_CLR | OS_TASK_OPT_STK_CHK);9这个东西好像是非常复杂，但是实际上并不需要细究（当然非要细究也是允许的，只不过是C语言而已，看也不是看不懂，对于初学者而言并不推荐而已）。这块并不复杂，我就不再细究，如果还是不懂，就去度娘那问一下。（输入ucosii系统任务库函数解析）有必要说一下的是，上述App_TaskStart是系统创建的第一个实质性任务，为什么这么说呢，可以说系统上电后直接跳转main函数体，但是真正起作用的是这句引导任务也就是App_TaskStart。如果说main是皇帝，App_TaskStart这孩子就是摄政王。App_TaskStart函数体下可以并行的创建任务。static void App_TaskStart (void *p_arg) INT8U os_err;(void)p_arg;/* Init hardware */这句不需要细究，用什么功能都要初始化相应外设，按照时钟-IO-外设级 一级一级初始化GPIO_Configuration(); OS_CPU_SysTickInit(); /实际上就像裸机环境下的时钟配置，目前吧任务都交给了operate system也就是OS，肯定要把大权交给它USART1_Configuration(); /这是我配置的系统中断外设级初始化NVIC_Configuration(); /中断向量表配置#if (OS_TASK_STAT_EN 0) OSStatInit(); /* Determine CPU capacity. */#endifApp_TaskCreate(); 创建子务，不过嵌套之后本质的任务还是OSTASKCreate（）来创建就像我做的例子，下面四个LED闪灭任务。其实任务最后的创建都是这种，可以把他们封装起来，做成一个函数，这个学过C语言的应该都懂。 os_err = OSTaskCreate(void (*)(void *)LED1, (void * ) 0, (OS_STK * )&LED1STK128 - 1, (INT8U ) 5); os_err = OSTaskCreate(void (*)(void *)LED2, (void * ) 0, (OS_STK * )&LED2STK128 - 1, (INT8U ) 6); os_err = OSTaskCreate(void (*)(void *)LED3, (void * ) 0, (OS_STK * )&LED3STK128 - 1, (INT8U ) 7 ); os_err = OSTaskCreate(void (*)(void *)LED4, (void * ) 0, (OS_STK * )&LED4STK128 - 1, (INT8U ) 8 );for(;) OSTimeDlyHMSM(0, 1, 0, 0); /* Delay One minute */ 这块不再说了，重点讲一下中断。首先中断不是应该很简单么？IO功能配置-外设初始化-系统向量表配置完就等时间产生进中断了。没错，这个流程是非常正确的，然而，Ucos明显不是很给面子。因为ucos系统下对中断处理函数做了重新映射，因此即使触发中断进入USART1_IRQHandler，系统也不一定能成功运行，因为他们已经重新映射了OSView_RxTxISRHandler(); 因为USART1_IRQHandler毕竟还是可以进的，大家可以参考OSView_RxTxISRHandler()这个函数进行代码编写。关键在于CPU_CRITICAL_ENTER 告诉ucos我要开始进入中断服务程序CPU_SR cpu_sr; CPU_CRITICAL_ENTER(); /* Tell uC/OS-II that we are startin