基于μC/OS-II設計整車控制器系統技術
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(2)OSCtxSw()
當從低優先級的任務切換到較高優先級的任務時，調用任務切換函數OSCtxSw()保存處理器的內容和任務指針到當前任務的任務堆棧，然后執行用戶調用函數OSTaskSwHook()，最后從要執行任務的任務堆棧里恢復寄存器和堆棧中的內容，執行中斷返回指令開始運行新的任務。
(3)OSIntCtxSw()
當需要在中斷發生后切換到更高優先級的任務時，調用中斷級任務切換函數OSIntCtxSw()，然后執行用戶調用函數OSTaskSwHook()。因為該函數是在中斷程序中被調用，所以不需要保存中斷任務的寄存器；中斷子程序在調用函數OSInExit()時，將返回地址壓入堆棧，在這里不需要再返回，所以必須從堆棧中清理掉返回地址。
(4)OSTickISR()
OSTickISR()是μC／OS-II中的時鐘節拍中斷服務程序。在每個時鐘節拍調用該函數，給每個處于延時的任務延時減1，并檢查所有處于延時狀態的任務是否延時結束成為就緒任務。然后調用OSIntExit()，如果有優先級更高的任務就緒，OSIntExit()就會進行任務調度。OSIntExit()并不返回調用者，而是用新的任務堆棧中的內容來恢復CPU現場，由中斷返回執行新的任務。
3.2.4OS_CPU_C.C
用戶需要編寫6個C語言函數OSTaskStkInit()、OSTaskCreateHook()、OSTaskDelHook()、OSTaskSwHook()、OSTaskSatHook()、OSTimeTickHook()。其中，唯一必要的是OSTaskStkInit()，其他5個必須聲明，但可以不包含代碼。
OSTaskStkInit()由任務創建函數OSTaskCreate()或OSTaskCreateExt()調用，在建立每個任務的時候初始化任務堆棧。開始運行這個任務就是模擬中斷返回，把初始化后堆棧中保存的值恢復到各個寄存器。初始化任務堆棧時，要傳遞任務代碼起始指針(Ptask)、參數指針(Pdata)、任務堆棧棧頂指針。任務堆棧初始化完成后，返回一個新的堆棧棧頂指針，OSTaskCreate()或OSTaskCreateExt()將它保存到OSTCB中。
在OS_CPU_C.C文件中可以創建5個鉤子函數，使用的前提是配置文件中常量OS_CPU_HOOKS_EN使能。
至此，μC／OS-II操作系統的移植基本完成。
4 整車控制器軟件多任務設計
整車控制器軟件設計以實時操作系統作為開發平臺，將應用程序分解成多任務，簡化了系統軟件的設計，保證了整車控制系統的實時性，提高了系統的穩定性與可靠性。整個系統的主程序流程如圖3所示。
4.1 定時器模塊
定時器的主要功能是為軟件程序提供基準時鐘。本應用選擇T5作為時鐘基準，在初始化函數void GPT_vInit()中完成模塊寄存器配置；中斷服務程序設置為OSTicklSR()，中斷向量為0x25。通過建立時鐘任務函數Timer_Int()，調用時鐘節拍函數OSTimeTick()，實現定時器與系統時鐘的連接。系統時鐘節拍編程為1 ms，可以減少中斷服務時間，提高實時性。
4.2 CAN通信模塊
CAN通信模塊功能是實現整車控制器與其他節點間的信息傳輸。周期性傳輸，傳輸周期為20 ms，通信速率為250 kbps，中斷調用CAN通信服務程序。
創建CAN通信模塊任務CAN_Trans，任務優先級3：
4.3 A／D模塊
A／D模塊功能是完成讀取蓄電池電壓、加速踏板傳感器和節氣門位置傳感器信號，并進行模數轉換，被其他函數調用。
創建A／D轉換模塊任務ADC_Cony，任務優先級4：
4.4 整車控制主程序模塊
在混合動力汽車系統各模塊自檢成功后，整車控制器要求啟動電池，進入正常EV工作模式。然后通過判斷檔位，鑰匙開關和油門踏板等信息，進入不同的處理模塊。控制策略包括整車控制策略和能量流管理策略，實現基于扭矩算法的控制輸出。
創建整車控制主程序任務Drive_Ctr，優先級9：
OSTaskCreate(Drive_Ctr，(void*)Drive_Ctr[OS_TASK_STK]，9)
這里限于篇幅不再介紹其他模塊，大體過程相似。
結語
隨著汽車整車技術的不斷發展和法規日益嚴格的要求，汽車電子系統會變得越來越復雜，采用操作系統來實現對復雜任務的管理和協調，將成為不可避免的趨勢。
本文通過混合動力整車控制器的軟硬件設計，詳細說明了μC／OS-II系統移植過程，優化了系統軟件設計，充分滿足了系統的需求。經實車試驗測試取得了很好的效果。
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