實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-II在MCF5272上的移植

時(shí)間：2023-05-01 08:25:38 計(jì)算機(jī)論文我要投稿

相關(guān)推薦

摘要：介紹了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-II的特點(diǎn)和內(nèi)核結(jié)構(gòu)，并首次實(shí)現(xiàn)μC/OS-II在Motorola嵌入式處理器MCF5272上的移值。

關(guān)鍵詞：μC/OS-II MCF5272 移植 GNU工具鏈

作為一個(gè)實(shí)時(shí)內(nèi)核，μC/OS從1992年開(kāi)始為人們熟悉，到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展為μC/OS-II。ΜC/OS-II最多支持56個(gè)任務(wù)，其內(nèi)核為占先式，總是執(zhí)行就緒態(tài)的優(yōu)先級(jí)最高的任務(wù)，并支持Semaphore（信號(hào)量）、Mailbox（郵箱）、Message Queue(消息隊(duì)列)等多種常用的進(jìn)程間通信機(jī)制。與大多商用RTOS不同的是，μC/OS-II公開(kāi)所有的源代碼，并可以免費(fèi)獲得，對(duì)商業(yè)應(yīng)用收取少量License費(fèi)用。一般商用操作系統(tǒng)如VxWorks、pSOS、WinCE，購(gòu)買費(fèi)用動(dòng)輒數(shù)萬(wàn)美元，而且每件產(chǎn)品都需要交納運(yùn)行費(fèi)，開(kāi)發(fā)、使用成本高昂。

目前MCF5272是Motorola公司一款集成度最高的ColdFire處理器，采用ColdFire V2可變長(zhǎng)RISC處理器核心和DigitalDNA技術(shù)，在66MHz時(shí)鐘下能夠達(dá)到63Dhrystone2.1MIPS。其內(nèi)部SIM（System Integrated Module）單元集成了豐富的通用模塊，如10/100MHz快速以太網(wǎng)控制器，USB1.1接口等，并且能夠與常用的外圍設(shè)備（如SDRAM、ISDN收發(fā)器）實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接，從而簡(jiǎn)化了外圍電路設(shè)計(jì)，降低了產(chǎn)品成本、體積和功耗。

使用GNU工具鏈（包括交叉編譯器GCC、匯編器AS等）進(jìn)行μC/OS-II內(nèi)核的編譯，Host（宿主機(jī)）環(huán)境為16MB SDRAM。在宿主機(jī)上編譯出MCF5272處理器的可執(zhí)行代碼，通過(guò)MCF5272的BDM調(diào)試工具下載到目標(biāo)板調(diào)試運(yùn)行。

1 μC/OS-II系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

圖1說(shuō)明了μC/OS-II的軟硬件體系結(jié)構(gòu)。應(yīng)用程序處于整個(gè)系統(tǒng)的頂層，每個(gè)任務(wù)都可以認(rèn)為自己獨(dú)占了CPU，因而可以設(shè)計(jì)成為一個(gè)無(wú)限循環(huán)。μC/OS-II處理器無(wú)關(guān)的代碼提供μC/OS-II的系統(tǒng)服務(wù)，應(yīng)用程序可以使用這些API函數(shù)進(jìn)行內(nèi)存管理、任務(wù)間通信以及創(chuàng)建、刪除任務(wù)等。

大部分的μC/OS-II代碼是使用ANSI C語(yǔ)言書(shū)寫(xiě)的，因此μC/OS-II的可移植性較好。盡管如此，仍然需要使用C和匯編語(yǔ)言寫(xiě)一些處理器相關(guān)的代碼。μC/OS-II的移植需要滿足以下要求：

（1）處理器的C編譯器可以產(chǎn)生可重入代碼；

（2）可以使用C調(diào)用進(jìn)入和退出Critical Code(臨界區(qū)代碼)；

（3）處理器必須支持硬件中斷，并且需要一個(gè)定時(shí)中斷源；

（4）處理器需要能夠容納一定數(shù)據(jù)的硬件堆棧；

（5）處理器需要有能夠在CPU寄存器與內(nèi)存和堆棧交換數(shù)據(jù)的指令。

[1] [2] [3] [4] [5]

【實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-II在MCF5272上的移植】相關(guān)文章：

基于嵌入式操作系統(tǒng)VxWorks的實(shí)時(shí)通訊的實(shí)現(xiàn)05-02

嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)VxWorks及其在地震勘探儀器中的應(yīng)用04-28

光學(xué)遙感圖像星上實(shí)時(shí)處理技術(shù)的研究04-26

移植04-29