嵌入式技术实验及设计

1、实验一实验一 任务的创建与多任务设计任务的创建与多任务设计 一、实验目的一、实验目的 1、理解任务管理的基本原理、理解任务管理的基本原理 2、掌握、掌握uC/OS-II中多任务设计和调度的基本方法中多任务设计和调度的基本方法 二二 、实验内容及要求、实验内容及要求 1、编写一个有、编写一个有3个任务的应用程序，每个任务均会在显示器上显个任务的应用程序，每个任务均会在显示器上显 示一个字符，并让示一个字符，并让3个任务具有不同的等待时间，观察应用程序运个任务具有不同的等待时间，观察应用程序运 行中任务被调度的情况。行中任务被调度的情况。 2、编写一个有、编写一个有2个任务的应用程序，每个任务均会

2、在显示器上显个任务的应用程序，每个任务均会在显示器上显 示一个字符，当调度器进行示一个字符，当调度器进行5次调度之后，这些显示的字符会在显次调度之后，这些显示的字符会在显 示器上构成一个字符串示器上构成一个字符串“Hello World”。 3、设计、设计Task1， Task2两个任务，两个任务，Task1不断地挂起自己，再被任不断地挂起自己，再被任 务务Task2解挂，解挂时，输出解挂，解挂时，输出Task1被被Task2解挂的信息，两个任务解挂的信息，两个任务 不断地切换执行。观察两个任务的调度情况，并给出解释和说明。不断地切换执行。观察两个任务的调度情况，并给出解释和说明。 实验一实验

3、一 任务的创建与多任务设计任务的创建与多任务设计 实验二实验二 uC/OS-II的优先级调度的优先级调度 n一、实验目的一、实验目的 n1、理解任务优先级调度的基本原理、理解任务优先级调度的基本原理 n2、掌握、掌握uC/OS-II中掌握优先级调度函数中掌握优先级调度函数 n3、掌握嵌入式实时多任务系统中，出现优先级反转的原、掌握嵌入式实时多任务系统中，出现优先级反转的原 因。因。 n二二 、实验内容及要求、实验内容及要求 n设计设计3个优先级不同的任务个优先级不同的任务Task1，Task2，Task3。其分。其分 别为别为20、25、30，通过访问一资源，实现优先级反转，通过访问一资源，实

4、现优先级反转 。 n要求：要求： n(1)资源必须被互斥使用资源必须被互斥使用 n(2)程序的运行结果必须跟优先级反转的理论分析结果一程序的运行结果必须跟优先级反转的理论分析结果一 致致 n(3)出现反转效果后，修改程序，避免出现优先级反转，出现反转效果后，修改程序，避免出现优先级反转， 并给出理论和实验结果的对比分析。并给出理论和实验结果的对比分析。 实验二实验二 uC/OS-II的优先级调度的优先级调度 n一、实验目的一、实验目的 n掌握掌握uC/OS-II的进程的同步和通信的机制和方法。的进程的同步和通信的机制和方法。 实验三实验三 uC/OS-II进程的同步和通信进程的同步和通信 n二

5、二 、实验内容及要求、实验内容及要求 n编程实现哲学家就餐问题。问题的描述：编程实现哲学家就餐问题。问题的描述： 有有5个哲学家，其生活方式个哲学家，其生活方式 是交替的进行思考和吃进餐。他们共用一张圆桌，分别坐在周围的是交替的进行思考和吃进餐。他们共用一张圆桌，分别坐在周围的5 张椅子上，在圆桌上有五个碗和五支筷子，平时一个哲学家进行思考，张椅子上，在圆桌上有五个碗和五支筷子，平时一个哲学家进行思考， 饥饿时便试图取其左、右靠近他的筷子，只有在他拿到两支筷子时才饥饿时便试图取其左、右靠近他的筷子，只有在他拿到两支筷子时才 能进餐。进餐毕，放下筷子继续思考能进餐。进餐毕，放下筷子继续思考 n要

6、求：要求： n(1)键盘上的键盘上的1-5数字键分别代表数字键分别代表5个哲学家申请吃饭个哲学家申请吃饭 n(2)要求大家列出所有可能出现的状况，而且屏幕上必须将最新的状要求大家列出所有可能出现的状况，而且屏幕上必须将最新的状 态显示出来，如：态显示出来，如： n （1）哲学家）哲学家X正在进餐正在进餐 （2）哲学家）哲学家X申请进餐未果申请进餐未果 n （3）哲学家）哲学家X正在思考正在思考. n注：申请进餐未果维持显示注：申请进餐未果维持显示5s后改为显示正在思考后改为显示正在思考 n(3)每位哲学家的进餐时间为每位哲学家的进餐时间为1分钟，进餐次数不做限定分钟，进餐次数不做限定 实验三实

7、验三 uC/OS-II进程的同步和通信进程的同步和通信 实验三实验三 uC/OS-II进程的同步和通信进程的同步和通信 n哲学家哲学家1正在进餐正在进餐倒计时：倒计时：52s n哲学家哲学家2正在思考正在思考 n哲学家哲学家3正在进餐正在进餐倒计时：倒计时：32s n哲学家哲学家4申请进餐未果申请进餐未果 n哲学家哲学家5正在思考正在思考 实现效果举例：实现效果举例： 实验四实验四 uC/OS-II的中断和定时器的中断和定时器 n一、实验目的一、实验目的 n掌握掌握uC/OS-II的中断和时钟的使用。的中断和时钟的使用。 n二二 、实验内容及要求、实验内容及要求 n(1)设计程序，要求通过此程

8、序能够得到精确的时钟节拍设计程序，要求通过此程序能够得到精确的时钟节拍 频率，并显示出来。在此基础上，实现频率，并显示出来。在此基础上，实现0.1s精确定时。精确定时。 n(2)设计有设计有3个任务个任务(TA,TB,TC)的应用程序，编写时钟节拍的应用程序，编写时钟节拍 钩子函数钩子函数OSTimeTickHook ()， 实现时钟节拍中断实现时钟节拍中断 10000次时，触发次时，触发TA任务打印字符串任务打印字符串“ABC”，否则，在，否则，在 时钟节拍中断不到时钟节拍中断不到10000次时，次时，TA和和TB任务交替运行，任务交替运行， 打印出打印出ABABAB。注意。注意TA和和TB

9、每次调度时，分别打印出每次调度时，分别打印出 A和和B。 实验四实验四 uC/OS-II的中断和定时器的中断和定时器 n一、实验目的一、实验目的 n掌握掌握uC/OS-II的内存分配和回收功能的内存分配和回收功能 实验五实验五 uC/OS-II的内存管理的内存管理 n二二 、实验内容及要求、实验内容及要求 n设计一个有设计一个有3个任务个任务(TA,TB,TC)的应用程序，在应用程序的应用程序，在应用程序 中创建动态内存区中创建动态内存区(包含包含4个内存块，长度是个内存块，长度是4个字节个字节)，TA 和和TB任务完成数学运算任务完成数学运算(加、减等加、减等)工作，并将运算后的结工作，并将

10、运算后的结 果存入果存入TC任务申请的内存块中，存入后，任务申请的内存块中，存入后，TC任务分别向任务分别向 TA、TB任务发出信号，将该运算结果传给任务发出信号，将该运算结果传给TA、TB任务，任务， TA和和TB任务打印出该运算结果。任务打印出该运算结果。 n要求：要求： n(1)使用信号量使用信号量 n(2)给出给出TA、TB、TC任务在信号量不同时的结果。任务在信号量不同时的结果。 实验五实验五 uC/OS-II的内存管理的内存管理 n一、实验目的一、实验目的 n掌握掌握uC/OS-II中消息队列机制的基本原理和使用方法中消息队列机制的基本原理和使用方法 n熟悉熟悉uC/OS-II的消息队列创建、发送及请求函数的消息队列创建、发送及请求函数 实验五实验五 uC/OS-II的的消息队列的的消息队列 n二二 、实验内容及要求、实验内容及要求 n设计一个有设计一个有3个任务个任务(TA,TB,TC)的应用程序，实现的应用程序，实现TA创建创建 TB和和TC任务，任务，TB任务向任务向TC任务发送消息，任务发送消息，TC