ucos ii的51单片机移植

1. μC/OS-Ⅱ概述

μC/OS-Ⅱ在特定处理器上的移植大部分工作集中在多任务切换的实现上，这部分代码主要用来保存和恢复处理器的现场。但许多操作如读/写寄存器不能用C语言而只能用汇编来实现。

将μC/OS-Ⅱ移植到ARM处理器上，只需要修改与处理器相关的3个文件:OS_CPU.H，OS_CPU_C.C，OS_CPU_A.ASM。

2. OS_CPU.H的移植

1)数据类型的定义

typedef unsigned char BOOLEAN;

typedef unsigned char INT8U;

typedef signed char INT8S;

typedef unsigned short INT16U;

typedef signed short INT16S;

typedef unsigned int INT32U;

typedef signed int INT32S;

typedef float FP32;

typedef double FP64;

typedef unsigned int OS_STK;

typedef unsigned int OS_CPU_SR;

2) ARM处理器相关的宏定义

#define OS_ENTER_CRITICAL() ARMDisableINT

#define OS_EXIT_CRITICAL() ARMEnableINT

3)堆栈增长方向的定义

#define OS_STK_GROWTH 1

3. OS_CPU_C.C的移植

1)任务椎栈初始化

任 务椎栈初始化函数由OSTaskCreat()或OSTaskCreatEXT()调用，用来初始化任务并返回新的堆栈指针STK.初始状态的堆栈模拟发 生一次中断后的堆栈结构,在ARM体系结构下，任务堆栈空间由高到低将依次保存着PC，LR，R12…R0，CPSR，SPSR。堆栈初始化结束 后，OSTaskSTKInit()返回新的堆栈栈顶指针OSTaskCreat()或OSTaskCreatEXT()将新的指针保存的OS_TCB 中。

OS_STK *OSTaskStkInit (void (*task)(void *p_arg), void *p_arg, OS_STK *ptos, INT16U opt)

{

OS_STK *stk;

opt = opt; /* 'opt' is not used, prevent warning */

stk = ptos; /* Load stack pointer */

*stk = (OS_STK)task; /* Entry Point */

*--stk = 0; /* R14 (LR) */

*--stk = 0; /* R12 */

*--stk = 0; /* R11 */

*--stk = 0; /* R10 */

*--stk = 0; /* R9 */

*--stk = 0; /* R8 */

*--stk = 0; /* R7 */

*--stk = 0; /* R6 */

*--stk = 0; /* R5 */

*--stk = 0; /* R4 */

*--stk = 0; /* R3 */

*--stk = 0; /* R2 */

*--stk = 0; /* R1 */

*--stk = unsigned int pdata; /* R0 */

*--stk = USER_USING_MODE|0X00;

*--stk = 0; /* OSEnterSum */

return (stk);

}

2)系统Hook()函数

这些函数在特定的系统动作时被调用，允许执行函数中的用户代码。这些函数默认是空函数，用户根据实际情况添加相关代码。

OSInitHookBegin()

OSInitHookEnd()

OSTaskCreateHook()

OSTaskDelHook()

OSTaskIdleHook()

OSTaskStatHook()

OSTaskStkInit()

OSTaskSwHook()

OSTCBInitHook()

OSTimeTickHook()

4. OS_CPU_A.ASM的移植

1)退出临界区和进入临界区代码

它们分别是退出临界区和进入临界区代码的宏实现，主要用于在进入临界区之前关闭中断，在退出临界区后恢复原来的中断状态。

ARMDisableINT

MRS R0,CPSR ; Set IRQ and FIQ bits in CPSR to disable all interrupts

ORR R1,R0,#NO_INT

MSR CPSR_c,R1

MRS R1,CPSR ; Confirm that CPSR contains the proper interrupt disable flags

AND R1,R1,#NO_INT

CMP R1,#NO_INT

BNE OS_CPU_SR_Save ; Not properly disabled (try again)

BX LR ; Disabled, return the original CPSR contents in R0

ARMEnableINT

MSR CPSR_c,R0

BX LR

2)任务级任务切换

任 务级任务切换函数OS_TasK_Sw()是当前任务因为被阻塞而主动请求CPU高度时被执行的，由于此时的任务切换都是在非异常模式直进行的，因此区别 于中断级别的任务切换。它的工作是先将当前任务的CPU现场保存到该任务的堆栈中，然后获得最高优先级任务的堆栈指针，从该堆栈中恢复此任务的CPU现 场，使之继续运行，从而完成任务切换。

OSCtxSw

; SAVE CURRENT TASK'S CONTEXT

STMFD SP!, {LR} ; Push return address

STMFD SP!, {LR}

STMFD SP!, {R0-R12} ; Push registers

MRS R4, CPSR ; Push current CPSR

TST LR, #1 ; See if called from Thumb mode

ORRNE R4, R4, #0x20 ; If yes, Set the T-bit

STMFD SP!, {R4}

LDR R4, OS_TCBCur ; OSTCBCur->OSTCBStkPtr = SP;

LDR R5, [R4]

STR SP, [R5]

LDR R0, OS_TaskSwHook ; OSTaskSwHook();

MOV LR, PC

BX R0

LDR R4, OS_PrioCur ; OSPrioCur = OSPrioHighRdy

LDR R5, OS_PrioHighRdy

LDRB R6, [R5]

STRB R6, [R4]

LDR R4, OS_TCBCur ; OSTCBCur = OSTCBHighRdy;

LDR R6, OS_TCBHighRdy

LDR R6, [R6]

STR R6, [R4]

LDR SP, [R6] ; SP = OSTCBHighRdy->OSTCBStkPtr;

;STORE NEW TASK'S CONTEXT

LDMFD SP!, {R4} ; Pop new task's CPSR

MSR SPSR_cxsf, R4

LDMFD SP!, {R0-R12,LR,PC}^ ; Pop new task's context

3)中断级任务切换函数

①该 函数由OSIntExit()和OSExIntExit()调用，它若在时钟中断ISR中发现有高优先级任务等特的时候信号到来，则需要在中断退出后并不 返回被中断的，的而是直接调度就绪的高高优先级任务执行.这样做的目的主要是能够尽快的让优先级高的任务得到响应，进而保证系统的实时性。

OSIntCtxSw

LDR R0, OS_TaskSwHook ; OSTaskSwHook();

MOV LR, PC

BX R0

LDR R4, OS_PrioCur ; OSPrioCur = OSPrioHighRdy

LDR R5, OS_PrioHighRdy

LDRB R6,[R5]

STRB R6,[R4]

LDR R4,OS_TCBCur ; OSTCBCur = OSTCBHighRdy;

LDR R6,OS_TCBHighRdy

LDR R6,[R6]

STR R6,[R4]

LDR SP,[R6] ; SP = OSTCBHighRdy->OSTCBStkPtr;

; RESTORE NEW TASK'S CONTEXT

LDMFD SP!, {R4} ; Pop new task's CPSR

MSR SPSR_cxsf, R4

LDMFD SP!, {R0-R12,LR,PC}^ ; Pop new task's context

② 两