μC/OS-II在AT89C51上的移植

引 言

μC/OS-II作為一個嵌入式實時操作系統，自1992年以來，因其源代碼的完全公開和優越性能，已為眾多的愛好者和開發人員所了解并得到了廣泛應用。μC/OS-II是一個占先式內核，執行時間可確定（即函數的調用與服務的時間是可知的，不依賴于應用程序的大小），目前最多支持64個任務（8個為系統保留），總是執行處于就緒態的優先級最高的任務。目前，51系列及其擴展型單片機仍在單片機應用系統占較大比重，因而詳細介紹μC/OS-II在AT89C51上的移植實現過程，解決移植過程中出現的問題，有很大的實用意義。

1 KEIL C51編譯器中函數再入棧的處理

(1)再入函數與再入棧

再入函數可以被遞歸調用，可同時被兩個或多個進程調用。再入函數經常在實時應用或在中斷和非中斷必須共用一個函數的情況下被使用。編譯時，在存儲器模式的基礎上為再入函數在內部或外部存儲器中建立一個模擬堆棧區，稱為再入棧，又可叫仿真堆棧，其增長方向是從上到下。

(2)具體實現過程

μC/OS-II是一個占先式內核，使用了較多的再入函數，用戶只有通過C編譯器來產生可再入代碼。不同的編譯器，對再入函數的仿真堆棧的處理不一樣，如TC可以自動處理；而在單片機系統中應用較廣的KEIL C51編譯器中，要在startup.a51中進行設置。KEIL C51中，再入函數的返回地址保存在8051的硬件堆棧中，形參和局部變量必須保存在仿真堆棧中。在SMALL模式下，仿真棧與硬件堆棧分享共同的存儲區，堆棧增長方向相反。而典型的51單片機真正的RAM只有128個字節，還有部分要用于位尋址區和工作寄存器，可用作仿真棧的空間有限。在這種方式下移植后，在中斷嵌套或任務調用時系統會崩潰。因而，可以使用LARGE模式編譯，這樣，仿真棧就位于XDATA區，有充分的存儲空間。編譯前，要先在 startup.a51中修改設置。XBPSTACK=1，XBPSTACKTOP設為仿真棧的最高地址加1（對于64KB外RAM，最高為 0FFFFH，也可以保留部分地址用于外部I/O接口）。

2 時鐘節拍初始化

時鐘節拍是μC/OS-II運行的基礎，其原理就是利用定時器中斷，每隔一個時鐘節拍中斷一次，在發生中斷時，內核判斷是否進行任務切換或者別的操作。節拍率一般在10~100次之間，越高則系統的額外負荷就越重。可以使用AT89C51的定時器T0中斷來實現。
void TimerInitiate(unsigned char Crystal,unsigned char Frequence)
{ //Crystal 晶振 Frenquence 時鐘節拍率
unsigned long temporary=0;
temporary=1000000/(12*Frequence);
temporary=65535-Crystal*temporary;
TMOD=(TMOD 0XF0) | 0X01; /* Timer 0工作在方式1*/
TL0=(unsigned char )temporary ;
TH0=(unsigned char )(temporary>>8);
TR0=1;
ET0=1;
}

初始化定時器中斷必須緊跟在多任務系統啟動之后，一般放在第一個任務中。

在Keil C51編譯器中，代碼優化級別設為9級，編譯后，本程序占用的RAM和ROM空間約為：DATA 67.1 XDATA 732 CODE 8113 (字節)?；旧弦褂猛獠康臄祿统绦虼鎯ζ鳌?/p>

在存儲器容量許可的條件下，可以加入更多μC/OS-II提供的系統功能，如郵箱、消息序列等。

結 語

μC/OS-II以其良好的穩定性與可靠性、實用的系統服務和完全公開的源代碼，推動了實時操作系統的應用，也使應用系統的功能更加完善。