μC/OS-II在幾種處理器上的移植介紹

μC/OS-II操作系統(tǒng)是一種搶占式多任務、單內(nèi)存空間、微小內(nèi)核的嵌入式操作系統(tǒng)，具有高效緊湊的特點。它執(zhí)行效率高，占用空間小，可移植性強，實時性能良好且可擴展性強。采用μC/OS-II實時操作系統(tǒng)，可以有效地對任務進行調(diào)度;對各任務賦予不同的優(yōu)先級可以保證任務及時響應;采用實時操作系統(tǒng)，降低了程序的復雜度，方便程序的開發(fā)和維護。μC/OS-11非常適合應用在一些小型的嵌入式產(chǎn)品應用場合，在家用電器、機器人、工業(yè)控制、航空航天、軍事科技等領域有著廣泛的應用。

　　單片機、ARM、FPGA與μC/OS-II操作系統(tǒng)相結(jié)合，實現(xiàn)一些具體功能，是目前嵌入式應用中比較常見的。在這些應用中，基礎性的工作就是操作系統(tǒng)的移植。本文選取使用較多的51單片機、LPC2210、NiosII三種處理器進行介紹。

　　1 μC/OS-II操作系統(tǒng)移植條件

　　μC/OS-II操作系統(tǒng)的大部分源代碼都是用C語言書寫的，但仍需使用匯編語言來完成一些和處理器相關的操作，例如讀寫處理器、寄存器時只能使用匯編語言來實現(xiàn)。因此，將μC/OS-II操作系統(tǒng)移植到目標處理器上，需要從硬件和軟件兩方面來考慮。

　　硬件方面，目標處理器需滿足以下條件：

　　①處理器的C編譯器能產(chǎn)生可重入代碼;

　?、谟肅語言可以開/關中斷;

　　③處理器支持中斷，并且能夠產(chǎn)生定時中斷(通常在10～1 000 Hz之間);

　　④處理器能夠支持容納一定量數(shù)據(jù)的硬件堆棧;

　?、萏幚砥饔袑⒍褩Ｖ羔樅推渌拇嫫髯x出和存儲到堆棧或內(nèi)存中的指令。

　　軟件方面，主要關注的是一些與處理器相關的代碼移植，其分布在OS_CPU.H、OS_CPU_C.C和OS_CPU_A.ASM這3個不同的文件中。

　　2 目標處理器硬件支持

　　51單片機、LPC2210、NiosII三種處理器在硬件方面均能滿足μC/OS-II操作系統(tǒng)的移植要求。

　　51單片機：選擇Keil公司的集成開發(fā)環(huán)境作為開發(fā)工具，因為該集成開發(fā)環(huán)境的C51編譯器能產(chǎn)生可重入型代碼，且用C語言就可以開/關中斷。同時具有一定數(shù)量的堆棧和操作相關寄存器的指令。

　　LPC2210：采用ARM7微控制器可以滿足上述②、④、⑤，而ADS1.2的C編譯器可以滿足①、③的要求。

　　NiosII處理器：Nios處理器可以配置成最多支持64個中斷，包括外部硬件中斷、內(nèi)部中斷以及TRAP(調(diào)試中斷)。Nios II處理器可以配置使用32位內(nèi)部定時器，通過用軟件控制寫入幾個控制寄存器的內(nèi)容來獲得定時工作，與一般的定時器工作原理相同，可以產(chǎn)生定時中斷。Nios處理器可以外接存儲器。以使用的DE2開發(fā)板為例，外接512 KB SRAM資源，可提供足夠的數(shù)據(jù)硬件堆棧。NioslI 8.0 IDE采用GNU編譯器，支持C/C++的編譯、鏈接產(chǎn)生重入代碼，允許在C語言中嵌入?yún)R編語言。