当前位置:首页 > 单片机 > 小麦大叔
[导读]简单介绍一下Z-STACK中的OSAL,值得一看的现成轮子; 什么是 OSAL? 今天同学忽然问我有没有搞过OSAL,忽然间一头雾水,于是在搜索引擎上找到了答案,发现这是一个十分实用的东西。 OSAL(operating system abstraction layer),操作系统抽象层,是一种以实现多

简单介绍一下Z-STACK中的OSAL,值得一看的现成轮子;

什么是 OSAL?

今天同学忽然问我有没有搞过OSAL,忽然间一头雾水,于是在搜索引擎上找到了答案,发现这是一个十分实用的东西。

OSAL(operating system abstraction layer),操作系统抽象层,是一种以实现多任务为核心的系统资源管理机制,实现了类似RTOS的某些功能,但并不能称之为真正意义上的RTOS,因为其本身还不支持任务的挂起,任务的抢占等等功能。

但是这种机制,实现的代码十分精简,占用资源也非常少,对于资源十分紧张的嵌入式平台,也可以完成比较复杂的逻辑功能。

TI CC2530ZIGBEE协议栈Z-STACK中可以找到OSAL的身影,可以在官网上搜索z-stack下载相关的源码,其中就包含了OSAL实现的源码;

移除掉一些无关功能的代码之后,剩下OSAL的源码总共约1100多行代码,全部由C语言实现,资源占用约为

  • RAM:512Byte
  • ROM:2KB

理论上可以移植到绝大多数的芯片平台上。

源码安装

目前官网上最新的版本,下载安装到本地;

TI官网下载的z-stack

安装完成之后,可以到安装目录下,找到相应的源码,不过这里基本上是zigbee的协议栈,所以OSAL相关的部分在下图所示的路径中;

目录结构

进入到osal路径下的文件结构如下图所示;

这个OSAL操作系统抽象层用于保护协议栈软件组件不受程序硬件细节的影响,减少程序的耦合性,提高可移植性复用性。它可以独立于程序环境,并且提供了以下功能。

  1. 任务注册、初始化、启动;
  2. 任务间的消息交换;
  3. 任务同步;
  4. 中断处理;
  5. 计时器;
  6. 内存分配;

Linux 上OSAL的移植

可以尝试把OSAL的框架移植到单片机上,进行测试,这里是GitHubfork的一个仓库OSAL ,已经具体的移植方法,可以在Linux平台上进行测试,

void osal_main(void)
{
    //系统硬件、外设等初始化

    //禁止中断
    HAL_DISABLE_INTERRUPTS();

    //osal操作系统初始化
    osal_init_system();

    //添加任务
    osal_add_Task(print_task_init, print_task_event_process, 1);
    osal_add_Task(statistics_task_init, statistics_task_event_process, 2);

    //添加的任务统一进行初始化
    osal_Task_init();

    osal_mem_kick();

    //允许中断
    HAL_ENABLE_INTERRUPTS();

    //设置初始任务事件,上电就需要自动轮询的任务事件可在此添加

    //启动osal系统,不会再返回
    osal_start_system();
}

STM32上OSAL的移植

如果直接使用ti官方的代码改动会相对比较大,这里直接在github上找到一份移植到stm32的工程,直接fork了一份改成HAL库,可以参考一下stm32-osal, 克隆代码之后,直接复制osal文件夹到CubeIDE工程目录下,然后对工程文件列表进行刷新,可以看到如下图所示;

下面是作者基于tiosal移植说明:

  1. 完成 OSAL\hal\timer.c文件,为系统提供时钟;
  2. 修改 OSAL\include\type.h文件中的全局中断开关函数(可以为空),添加芯片对应的头文件,根据需要修改数据类型重定义,根据芯片字长修改halDataAlign_t类型;
  3. 根据需要修改 OSAL\osal\osal_memory.h文件中的内存池大小定义,文件中osalMemHdr_t类型需要确保长度为16bit或以上,非8位单片机需要设定内存池的字节对齐;
  4. 添加任务函数中的任务优先级数值大的任务则优先级高;
  5. 根据需要修改 OSAL\include\osal_memory.h文件中的OSALMEM_METRICS定义,有效则开启内存统计功能;

关键点

总体来说,因为站在巨人的肩膀上,整体的代码需要修改的部分已经很少了。首先这个机制是根据时间片轮询调度的,所以会对每个任务分配一个ID以及一个任务专属的定时器,同时,使用一个链表管理每个任务的定时器,同样的,每个定时器会更加任务ID来进行匹配,所以,需要在hal增加对定时器更新的函数;如下所示;

因为使用CubeMX修改配置,重新生成代码后会覆盖原文件stm32f1xx_it.c,所以,重新生成的时候,注意添加osal_update_timers(),如果对其他内容感兴趣的话,可以参考一下源码;

测试代码

使用串口3进行任务测试,定义了两个任务,先贴出其中的一部分,详细的可以全部的工程代码;

int osal_main(void)
{    
    HAL_DISABLE_INTERRUPTS();
    osal_init_system();
    
 osal_add_Task(Serial_Task_Init,Serial_Task_EventProcess, 1);
 osal_add_Task(Serial_Task_02_Init,Serial_Task_02_EventProcess, 2);
 osal_Task_init();
 osal_mem_kick();
 HAL_ENABLE_INTERRUPTS(); 
 //"hello task 01\r\n";
 osal_start_reload_timer( Serial_TaskID, PRINTF_STR, 100);
 //"hello task 02\r\n";
 osal_start_reload_timer( Serial_Task_02_ID, PRINTF_STR_TASK_02, 500);
 
 osal_start_system();
}

下面是运行结果:

结语

如果不使用RTOS,那么OSAL也是不错的选择,不过还需要对其源码需要进一步的理解,这样在出现问题的时候,才可以对症下药。

附件

该工程基于CubeIDE 1.3
百度网盘:https://pan.baidu.com/s/1zXkEp7jNoO-ODqMtU5YxBA)
提取码:ncry

Github:https://github.com/hotsauce1861/osal.git



长按下图二维码关注,独自前进,走得快;结伴而行,走得远;在这里除了肝出来的文章,还有一步一个脚印学习的点点滴滴;







免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。

关键字: 驱动电源

在工业自动化蓬勃发展的当下,工业电机作为核心动力设备,其驱动电源的性能直接关系到整个系统的稳定性和可靠性。其中,反电动势抑制与过流保护是驱动电源设计中至关重要的两个环节,集成化方案的设计成为提升电机驱动性能的关键。

关键字: 工业电机 驱动电源

LED 驱动电源作为 LED 照明系统的 “心脏”,其稳定性直接决定了整个照明设备的使用寿命。然而,在实际应用中,LED 驱动电源易损坏的问题却十分常见,不仅增加了维护成本,还影响了用户体验。要解决这一问题,需从设计、生...

关键字: 驱动电源 照明系统 散热

根据LED驱动电源的公式,电感内电流波动大小和电感值成反比,输出纹波和输出电容值成反比。所以加大电感值和输出电容值可以减小纹波。

关键字: LED 设计 驱动电源

电动汽车(EV)作为新能源汽车的重要代表,正逐渐成为全球汽车产业的重要发展方向。电动汽车的核心技术之一是电机驱动控制系统,而绝缘栅双极型晶体管(IGBT)作为电机驱动系统中的关键元件,其性能直接影响到电动汽车的动力性能和...

关键字: 电动汽车 新能源 驱动电源

在现代城市建设中,街道及停车场照明作为基础设施的重要组成部分,其质量和效率直接关系到城市的公共安全、居民生活质量和能源利用效率。随着科技的进步,高亮度白光发光二极管(LED)因其独特的优势逐渐取代传统光源,成为大功率区域...

关键字: 发光二极管 驱动电源 LED

LED通用照明设计工程师会遇到许多挑战,如功率密度、功率因数校正(PFC)、空间受限和可靠性等。

关键字: LED 驱动电源 功率因数校正

在LED照明技术日益普及的今天,LED驱动电源的电磁干扰(EMI)问题成为了一个不可忽视的挑战。电磁干扰不仅会影响LED灯具的正常工作,还可能对周围电子设备造成不利影响,甚至引发系统故障。因此,采取有效的硬件措施来解决L...

关键字: LED照明技术 电磁干扰 驱动电源

开关电源具有效率高的特性,而且开关电源的变压器体积比串联稳压型电源的要小得多,电源电路比较整洁,整机重量也有所下降,所以,现在的LED驱动电源

关键字: LED 驱动电源 开关电源

LED驱动电源是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器,通常情况下:LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。

关键字: LED 隧道灯 驱动电源
关闭