LPC2292的μC/OS-II硬件抽象層構(gòu)建
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3.5 中斷結(jié)構(gòu)和中斷處理程序的設(shè)計(jì)
中斷結(jié)構(gòu)和中斷處理程序的設(shè)計(jì)是嵌入式操作系統(tǒng)HAL中最重要的組成部分。中斷機(jī)制是操作系統(tǒng)內(nèi)核實(shí)現(xiàn)與外部設(shè)備通信、任務(wù)系統(tǒng)調(diào)用、進(jìn)行出錯(cuò)處理，以及實(shí)現(xiàn)對(duì)任務(wù)的實(shí)時(shí)調(diào)度的重要手段。因此，硬件抽象層中斷系統(tǒng)的管理部分是整個(gè)硬件抽象層中的關(guān)鍵。
μC/OS-II采用了二次跳轉(zhuǎn)的辦法。首先在ARM處理器定義的中斷向量處安放跳轉(zhuǎn)指令，跳轉(zhuǎn)到指定位置后，再進(jìn)行位置的第二次映射。其中位置的映射是通過一個(gè)匯編定義的宏來實(shí)現(xiàn)的。將μC/OS-II移植到LPC2292中，其宏匯編的定義如下：
MACRO
$IRQ_Label HANDLER $IRQ_Exception_Function
EXPORT$IRQ_Label; 輸出的標(biāo)號(hào)
IMPORT$IRQ_Exception_Function; 引用的外部標(biāo)號(hào)
$IRQ_Label
SUBLR, LR, #4; 計(jì)算返回地址
STMFDSP!, {R0R3, R12, LR}; 保存任務(wù)環(huán)境
MRSR3, SPSR; 保存狀態(tài)
STMFDSP, {R3, SP, LR}^; 保存用戶狀態(tài)的R3、SP、LR，注意不能回寫
BL$IRQ_Exception_Function; 調(diào)用C語言的中斷處理程序
;/************************************************
;比較當(dāng)前任務(wù)控制塊和最高優(yōu)先級(jí)任務(wù)控制塊是否一致，如果一致則直接恢復(fù)任務(wù)環(huán)境；否則，在中斷退出時(shí)需要進(jìn)行任務(wù)切換，CPU將運(yùn)行優(yōu)先級(jí)最高的任務(wù)，而不是中斷前運(yùn)行的任務(wù)
;***********************************************
LDRR0, =OSTCBHighRdy
LDRR0, [R0]
LDRR1, =OSTCBCur
LDRR1, [R1]
CMPR0, R1
ADDSP, SP, #4*3
MSRSPSR_cxsf, R3
LDMEQFDSP!, {R0R3, R12, PC}^; 恢復(fù)環(huán)境
LDRPC, =OS_TASK_SW; 調(diào)用進(jìn)行任務(wù)切換
MEND
為了使用ISR的匯編宏，每個(gè)受μC/OS-II管理的ISR都必須按宏匯編要求的格式，在文件IRQ.S中定義：
XXXX_HANDLERHANDLERXXXX_Exception
其中：
XXXX_HANDLER是ISR的起始地址，即匯編宏的起始地址，在初始化向量中斷控制器時(shí)作為中斷向量的地址使用。用戶按中斷源來命名，即把其中的XXXX換為具體的中斷源名稱。
XXXX_Exception是用戶用C語言實(shí)現(xiàn)編寫的功能函數(shù)名。該函數(shù)供匯編宏調(diào)用，用戶可以按實(shí)際的中斷源來命名，即把XXXX換為具體的中斷源名稱。
3.6 定時(shí)管理
μC/OS-II需要一個(gè)周期性的中斷源來產(chǎn)生系統(tǒng)時(shí)鐘節(jié)拍。μC/OS-II利用了LPC2292的Timer0作為定時(shí)器產(chǎn)生時(shí)鐘節(jié)拍。其實(shí)現(xiàn)步驟為:
添加中斷句柄Timer0_HandlerHANDLER Timer0_Exception配置中斷源定時(shí)器T0IR = 0xffffffff;T0TC = 0;T0TCR = 0x01;T0MCR = 0x03;T0MR0 = (Fpclk / OS_TICKS_PER_SEC);配置向量中斷控制器extern void Timer0_Handler(void);VICVectAddr0 = (uint32)Timer0_Handler;VICVectCntl0 = (0x20 | 0x04);使能中斷VICIntEnable = 14;
4 總結(jié)
硬件抽象層的出現(xiàn)，使得嵌入式操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者不需要考慮嵌入式系統(tǒng)硬件環(huán)境差異較大的問題，可以專心設(shè)計(jì)通用的操作系統(tǒng)，而將與硬件的接口部分留給硬件抽象層來實(shí)現(xiàn)，這樣大大提高了嵌入式操作系統(tǒng)在不同硬件平臺(tái)之間的移植能力。本文基于LPC2292硬件平臺(tái)，詳細(xì)介紹了μC/OS-II的硬件抽象層的構(gòu)建方法，對(duì)其向其他平臺(tái)的移植提供了參考。
參考文獻(xiàn)
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評(píng)論