基于MSP430單片機(jī)的實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)

　　摘要：實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)(RTOS)能有效提高嵌入式平臺(tái)的資源利用效率，是嵌入式應(yīng)用的必然趨勢。本文闡述基于MSP430F149的RTOS——M430/OS。它由匯編寫成、短小精干、占用系統(tǒng)資源少、運(yùn)行穩(wěn)定可靠，目前已在思達(dá)高科配網(wǎng)技術(shù)公司產(chǎn)品上得到應(yīng)用。

    關(guān)鍵詞：RTOS 任務(wù)調(diào)度 MSP430

引 言

1 在MSP430上使用RTOS的意義

　　一般的觀點(diǎn)認(rèn)為，MSP430上使用RTOS是沒有意義的這是可以理解的。因?yàn)镸SP430的硬件資源有限(以MSP430F149為例，只有2KB RAM),任何商業(yè)操作系統(tǒng)都不可能移植到MSP430上。目前在MSP430上得到應(yīng)用的RTOS，只有μC/OS-II，但使用μC/OS-II 必須有昂貴的C編譯器，這嚴(yán)重地限制了其在MSP430上的使用。

　　正是基于以上情況，筆者在應(yīng)用MSP430過程中，編寫了一個(gè)基于MSP430F149的RTOS，暫定名為M430/OS。它占用RAM量少、代碼短小，稍加改動(dòng)就可適用于大多數(shù)其它MSP430單片機(jī)。

　　在MSP430單片機(jī)系統(tǒng)上使用M430/OS，對(duì)系統(tǒng)有以下意義：

　?、?實(shí)現(xiàn)軟件設(shè)計(jì)的模塊化?？蓪⒉煌墓δ苣K編制成相應(yīng)的任務(wù)，由操作系統(tǒng)按級(jí)別調(diào)用，不必為先執(zhí)行哪個(gè)功能、后執(zhí)行哪個(gè)功能而費(fèi)神。

　　② 能更合理、有效地利用CPU有限的資源。按任務(wù)的重要程度安排任務(wù)的級(jí)別，能夠保證最重要的任務(wù)得以最及時(shí)執(zhí)行。

　　③ 大大降低系統(tǒng)故障率。低優(yōu)先級(jí)的任務(wù)發(fā)生阻塞時(shí)，高優(yōu)先級(jí)任務(wù)的執(zhí)行不受影響。

2 M430/OS在MSP430F149上的實(shí)現(xiàn)

2.1 M430/OS功能特點(diǎn)

　　M430/OS有以下特點(diǎn)：

　　① 采用占先式內(nèi)核，即高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)可以從低優(yōu)先級(jí)任務(wù)“搶”回CPU控制權(quán)；

　?、?每個(gè)任務(wù)都單獨(dú)開辟一個(gè)任務(wù)棧；

　?、?每個(gè)任務(wù)占十幾到幾百字節(jié)的任務(wù)堆棧，任務(wù)棧的大小可以根據(jù)任務(wù)中現(xiàn)場數(shù)據(jù)、局部變量和嵌套調(diào)用的情況估算；

　?、?每個(gè)任務(wù)各分配一個(gè)優(yōu)先級(jí),不支持兩個(gè)任務(wù)有相同的優(yōu)先級(jí)；

　?、?不支持信號(hào)量、郵箱功能；

　　⑥ 任務(wù)狀態(tài)只有三種：運(yùn)行(executing)、就緒(ready)、掛起(suspended)；

　?、?系統(tǒng)占用RAM量=（（任務(wù)個(gè)數(shù)+1）