基于嵌入式實時操作系統(tǒng)的現(xiàn)場總線網(wǎng)關(guān)的設(shè)計

opt=opt;
stk= (unsigned int * ) Ptos;
*--stk= (unsigned int) task;
*- -stk=0;
*--stk=0，
*--stk=0，
*--stk=0，
*--stk=0;
*--stk=0;
*--stk=0;
*--stk=0;
*--stk=0;
*--stk=0;
*--stk=0;
*--stk=0;
*--stk=0 (unsigned int) Pdata;
*--stk= (SVCMODE | OxO);
*--stk= (SVCMODE | OxO);
return( (void*) stk);
在 OSTaskCreate( )或 OSTaskCreateEXt( )中調(diào)用該函數(shù)來初始化任務(wù)的堆棧，返回堆棧指針STK。
(三)OS_CPU_A.S
μC/OS-Ⅱ的移植工作的重點和難點主要體現(xiàn)在O_CPU_A.S文件的實現(xiàn)上，主要編寫下面四個匯編語言函數(shù):
OSStanHighRdy( )
OSCtxSw( )
OSIntCtxSw( )
OSTickISR( )
其中最困難的工作又集申在OSIntCtxSw( )和OSTickISR( )兩個函數(shù)，因為這兩個函數(shù)不僅和相關(guān)硬件定時器、中斷積存器的設(shè)置有關(guān)，而且集中體現(xiàn)了移植的思路。下面分別介紹(具體代碼限于篇幅不詳細列出)。
1.OSStartHighRdy( )
此函數(shù)只在多任務(wù)啟動時由OSStart( )函數(shù)調(diào)用一次，功能是從最高優(yōu)先級任務(wù)的TCB中得到該任務(wù)的堆棧指針sp，并用該指針恢復(fù)CPU現(xiàn)場，使得最高優(yōu)先級任務(wù)處于就緒狀態(tài)。
2.OSCtxSw( )
該函數(shù)實現(xiàn)了任務(wù)級的任務(wù)切換，流程如圖4所示。任務(wù)級的任務(wù)切換是通過發(fā)軟中斷指令來完成的，軟中斷矢量指向該函數(shù)。在μC/OS-Ⅱ系統(tǒng)中，如果一個任務(wù)調(diào)用了某個函數(shù)而使得更高優(yōu)先級任務(wù)進入了就緒狀態(tài)，系統(tǒng)就會通過發(fā)SWI來找到OSCtxSw( );在該任務(wù)的最后，系統(tǒng)會調(diào)用OSShed( )將最高優(yōu)先級任務(wù)的地址加載到OSTCBHighRdy中，再調(diào)用OS_TASK_SW( )來執(zhí)行軟中斷調(diào)用OSCtxSw( )進行任務(wù)切換。
3.0SIntCtxSw( )
該函數(shù)實現(xiàn)了中斷級任務(wù)切換，流程如圖4(b)所示。在ISR中，可能會引起任務(wù)的切換，如果需要進行任務(wù)切換，則在ISR的最后通過0S_IntEXit( )調(diào)用OSIntCtxSw( )實現(xiàn)中斷級任務(wù)切換。此函數(shù)和OSCtxSw( )函數(shù)類似，不同的是該函數(shù)進行的是中斷級任務(wù)切換，在系統(tǒng)進入中斷時，CPU現(xiàn)場己被保存過了，因此在該函數(shù)中不再進行CPU現(xiàn)場保護，只需對堆棧指針做相應(yīng)的調(diào)整即可。
4.OSTickISR( )
該函數(shù)用來實現(xiàn)定時器時鐘中斷處理，但在本系統(tǒng)的設(shè)計過程中，把定時器中斷設(shè)為IRQ中斷模式，并且IRQ中斷包括好多中斷源。因引，把該函數(shù)作為IRQ中斷的ISR，再根據(jù)中斷號來調(diào)用具體的各個中斷服務(wù)程序(如定時器中斷、MAC中斷等)。
另外，在系統(tǒng)的啟動文件中，需要建立每種異常的異常向量表，并強制ARM處理器狀態(tài)位svc管理模式。
五、總 結(jié)
本設(shè)計在s3c451Ob的硬件平臺上成功移植了μC/OS-Ⅱ，并且移植了嵌入式TCP/IP協(xié)議棧LwIP，實現(xiàn)了WorldFIP現(xiàn)場總線和Internet之間的相互通信，使得WorldFIP現(xiàn)場總線成為真正開放的工業(yè)現(xiàn)場總線。在網(wǎng)關(guān)的整體設(shè)計中，由于系統(tǒng)比較大，任務(wù)數(shù)較多，用實時內(nèi)核來管理調(diào)度這些任務(wù)，要消耗較多的CPU使用率和系統(tǒng)的內(nèi)存，具有一定的局限性，但在CPU足夠快，內(nèi)存足夠大的情況下，使用嵌入式網(wǎng)關(guān)設(shè)計，在保證了工業(yè)現(xiàn)場總線的實時性和可靠性的基礎(chǔ)上，更有利于系統(tǒng)的集成度和再次開發(fā)。