简单RTOS学习(一) uc/os-II 工程模板建立

　　随着工业需求以及单片机性能越来越高，单个芯片能够且需要处理的任务也越来越多，使用传统前后台任务模式已经很难满足设计的需求，嵌入式实时操作系统正是在这种背景下发展起来，目前流行的有rt-thread，freeRTOS，uc/os等轻量级嵌入式操作系统，以及嵌入式Linux这样用于复杂应用开发的操作系统，它们的各有优劣。对于开发者来说，熟悉和使用嵌入式操作系统也是必备技能。深入和理解RTOS的原理，邵贝贝的<嵌入式实时操作系统uCOS-II>是比较好的资料。不过本博文是从应用的角度阐述ucos的移植，以及各模块在实际开发中的运用，不过多的涉及内部的实现原理和核心技术。

　 uC/OS-II移植stm32在网上的说明很多，这里在大量的重复意义不大，因此本节重点不是如何完成移植，而是讲述如何根据现有文件快速新建一个ucos工程模板。对于Cortex-M3平台，如os_cpu_a.asm这个汇编文件就是通用的，直接拿来用就可以。

1.startup_stm32f10x_cl.s (启动代码)

　这里面涉及到两个中断，SysTick_Handler 和 PendSV_Handler

 根据文档说明建议SysTick_Handler保留作为系统滴答时钟，PendSV_Handle则使用uC/OS-II内部自带中断替换

 即需要将startup_stm32f10x_cl.s中的3处PendSV_Handler全部都替换为OS_CPU_PendSVHandler，建议用MDK自带的replace替换，如此启动文件修改完毕。

2.os_cpu_c.c(堆栈建立及钩子函数）

　因为SysTick_Handler保留为操作系统滴答时钟，那么CPU文件中的操作系统时钟函数就不需要，可以注释掉。

//void OS_CPU_SysTickHandler(void)
//{
//    OS_CPU_SR  cpu_sr;

//    OS_ENTER_CRITICAL();                         /* Tell uC/OS-II that we are starting an ISR          */
//    OSIntNesting++;
//    OS_EXIT_CRITICAL();
//   
//        OSTimeTick();                                /* Call uC/OS-II's OSTimeTick()                       */
//    OSIntExit();                                 /* Tell uC/OS-II that we are leaving the ISR          */
//}

3.stm32f10x_it.c(stm3210x系列的中断函数定义文件)

　将SysTick_Handler保留作为ucos系统的滴答时钟，那么就把OS_CPU_SysTickHandler内数据复制到系统滴答时钟中

void SysTick_Handler(void)
{
    OS_CPU_SR  cpu_sr;

  　OS_ENTER_CRITICAL();                         /* Tell uC/OS-II that we are starting an ISR */
  　OSIntEnter();
  　OS_EXIT_CRITICAL();
    OSTimeTick();                                /* Call uC/OS-II's OSTimeTick()               */
　　OSIntExit();                                 /* Tell uC/OS-II that we are leaving the ISR  */
}

4.main.c(启动系统，新建任务)

　　maic.c主要处理系统启动和任务创建相关功能

static  void      App_TaskStart(void        *p_arg);
static  OS_STK  　App_TaskStartStk[APP_TASK_START_STK_SIZE];

static  void      Task1(void        *p_arg);
static  OS_STK  Task1Stk[APP_TASK_START_STK_SIZE];

int main(void)
{
    /*屏蔽所有中断*/
     IntDisAll(); 

    /*初始化uC/OS-II系统*/
    OSInit();                        
  
    /*创建任务App_TaskStart，堆栈512，优先级9*/
    OSTaskCreate(App_TaskStart,
                             (void *)0,
                             &App_TaskStartStk[APP_TASK_START_STK_SIZE - 1],    
                             APP_TASK_START_PRIO);
    
    /*节拍计数器清零*/
    OSTimeSet(0);

    /*u/OS-II启动*/
    OSStart();     
                                 
    return 0;
}

static  void      App_TaskStart(void        *p_arg)
{
#if OS_CRITICAL_METHOD == 3  
    OS_CPU_SR          cpu_sr = 0;  
#endif
    
  　/*外设相关初始化*/
    BSP_Init();
    
    /*systick时钟初始化*/
    SysTick_Config(SystemCoreClock/OS_TICKS_PER_SEC);
    
    /*进入临界区*/
    OS_ENTER_CRITICAL();  
    
    /*创建任务App_TaskStart，堆栈512，优先级9*/
    OSTaskCreate(Task1,
                             (void *)0,
                             &Task1Stk[APP_TASK_START_STK_SIZE - 1],    
                             1);
    
    /*离开临界区*/
    OS_EXIT_CRITICAL();
    
    while(1)
    {
        /*系统运行状态确认*/
        GPIO_ResetBits(GPIO_LED, GPIO_LED_1);
        OSTimeDlyHMSM(0, 0, 0, 400);
        GPIO_SetBits(GPIO_LED, GPIO_LED_1);
        OSTimeDlyHMSM(0, 0, 0, 400);
    }
}

static  void  Task1(void        *p_arg)
{
    while(1)
    {
        /*系统运行状态确认*/
        GPIO_ResetBits(GPIO_LED, GPIO_LED_2);
        OSTimeDlyHMSM(0, 0, 0, 200);
        GPIO_SetBits(GPIO_LED, GPIO_LED_2);
        OSTimeDlyHMSM(0, 0, 0, 200);
    }
}

　　将编译完成的文件下载到开发板中，就可以看到两个LED以不同的频率闪烁，从而证明工程模板建立成功。

　　os_cpu_a.asm文件链接：os_cpu_a.asm文件

　　ucos-ii移植范例链接：ucos-ii工程模板

MDK技巧：

　　一般情况下，将网络/文本上代码复制到MDK中，或者将MDK代码复制到网页/文本中，如果注释为中文，则往往会变成乱码，这里说明解决办法：

　　选择左上角Edit->最后项Configuration->Editor下的Encoding项选择为Chinese GB2312(Slimplified)，之后再进行复制即可，如果不习惯这种字体，复制完毕后在改为ANSI，此时不会出现乱码。如图：