μC/OS-Ⅱ在ATmega128上的移植Step by Step

(2) 用C語言就可以打開和關(guān)閉中斷。

本文所使用的ICCAVR V6.29編譯器支持在C語言中內(nèi)嵌匯編語句且提供專門開關(guān)中斷的宏：CLI()和SEI()。這樣，使得在C語言中開關(guān)中斷非常方便。

(3) 處理器支持中斷，并且能產(chǎn)生定時中斷(通常在10至100Hz之間)本文使用的ATmega128，有3個定時器，能產(chǎn)生μC/OS-Ⅱ所需的定時中斷。

(4) 處理器支持能夠容納一定數(shù)量數(shù)據(jù)的硬件堆棧。本文使用的ATmega128有4K RAM，硬件堆棧可以開辟在這4K RAM中。

(5) 處理器有將堆棧指針和其它CPU寄存器從內(nèi)存中讀出和存儲到堆棧或內(nèi)存中的指令。一般的單片機都滿足這個要求(如PUSH、POP指令)，且ATmega128還具有直接訪問I/O寄存器的指令(IN、OUT等)，它比8051系列的單片機更容易實現(xiàn)上述要求。

2.2移植的實現(xiàn)

μC/OS-Ⅱ的移植工作包括以下幾個內(nèi)容：

用typedef聲明與編譯器相關(guān)的10個數(shù)據(jù)類型(OS_CPU.H)

用#define設(shè)置一個常量的值(OS_CPU.H)

#define聲明三個宏(OS_CPU.H)

用C語言編寫六個簡單的函數(shù)(OS_CPU_C.C)

編寫四個匯編語言函數(shù)(OS_CPU_A.S)

根據(jù)這幾項內(nèi)容，本文逐步來完成。

2.2.1 INCLUDES.H文件

是主頭文件，在所有后綴名為.C的文件的開始都包含INCLUDES.H文件。使用INCLUDES.H的好處是所有的.C文件都只包含一個頭文件，簡潔，可讀性強。缺點是.C文件可能會包含一些它并不需要的頭文件，增加編譯時間。我們是以增加編譯時間為代價來換取程序的可移植性的。用戶可以改寫INCLUDES.H文件，增加自己的頭文件，但必須加在文件末尾。

程序清單L2.2.1 INCLUDES.H.

#include // ATmega128的寄存器頭文件

#include // ICCAVR的宏

#include

#include

#include

#include //一些C語言的標(biāo)準(zhǔn)庫

/*

***************************************************************************

* μC/OS-Ⅱ 頭文件

***************************************************************************

*/

#include G:PortingICCAVRporting12_8ATmega128os_cpu.h

#include G:PortingICCAVRPorting12_8EX1_mega128os_cfg.h

#include G:PortingICCAVRPorting12_8SOURCEucos_ii.h

要注意，μC/OS-Ⅱ 的3個頭文件的先后順序是：os_cpu.h，os_cfg.h最后是ucos_ii.h。

2.2.2 OS_CPU.H文件

OS_CPU.H包括了用#define定義的與處理器相關(guān)的常量、宏和類型定義。其中需要注意以下三點：

一是堆棧的生長方向。正如前面所述，ATmega128的堆棧生長方向是向下生長，即從高地址到低地址，因此，OS_STK_GROWTH要被定義為1。

二是進(jìn)入臨界代碼段(critical code section)的方法。μC/OS-II提供了三種進(jìn)入臨界代碼段的方法,第一種方法是直接對中斷允許位置1或清零，即進(jìn)入臨界代碼段時，把中斷允許位清零，退出臨界代碼段時，把中斷允許位置1;第二種方法是進(jìn)入臨界代碼段時，先將中斷狀態(tài)保存到堆棧中，然后關(guān)閉中斷。與之對應(yīng)的是，退出臨界代碼段時，從堆棧中恢復(fù)前面保存的中斷狀態(tài)。第三種方法是，由于某些編譯提供了擴展功能，用戶可以得到當(dāng)前處理器狀態(tài)字的值，并將其保存在C函的局部變量之中。這個變量可用于恢復(fù)狀態(tài)寄存器SREG的值。由于ICCAVR不提供此項擴展功能，所以本文暫不考慮用第 三種方法進(jìn)入臨界代碼段。第一種方法存在著一個小小的問題：如果在關(guān)閉中斷后調(diào)用μC/OS-II的功能函數(shù)，當(dāng)函數(shù)返 回后，中斷可能會被打開。我們希望如果在調(diào)用μC/OS-II的功能函數(shù)前，中斷是關(guān)著的，那么在函數(shù)返回后，中斷仍然是關(guān)著的。方法1顯然不滿足要求。本文使用μC/OS-II的第二種方法——先將中斷狀態(tài)保存到堆棧中，然后關(guān)閉中斷。

三是任務(wù)切換函數(shù)OS_TASK_SW( )是個宏，具體的實現(xiàn)是在OSCtxSw( )(OS_CPU_A.S)中程序清單L 2.2.2 OS_CPU.H.

#ifdef OS_CPU_GLOBALS

#define OS_CPU_EXT

#else

#define OS_CPU_EXT extern

#endif

/*

**************************************************************************

* 數(shù)據(jù)類型

* (與編譯器相關(guān)的內(nèi)容)

*************************************************************************

*/

typedef unsigned char BOOLEAN;

typedef unsigned char INT8U; // 無符號8位數(shù)

typedef signed char INT8S; // 帶符號8位數(shù)

typedef unsigned int INT16U; // 無符號16位數(shù)

typedef signed int INT16S; // 帶符號16位數(shù)

typedef unsigned long INT32U; // 無符號32位數(shù)

typedef signed long INT32S; // 帶符號32位數(shù)

typedef float FP32; // 單精度浮點數(shù)

typedef unsigned char OS_STK; // 堆棧入口寬度為8位

typedef unsigned char OS_CPU_SR; // 定義狀態(tài)寄存器為8位

/*

*************************************************************************

*

*方法 #1: 用簡單指令開關(guān)中斷。

* 注意，用方法1關(guān)閉中斷，從調(diào)用函數(shù)返回后中斷會重新打開!

* 方法 #2: 關(guān)中斷前保存中斷被關(guān)閉的狀態(tài).

*

*************************************************************************

*/

#define OS_CRITICAL_METHOD 2

#if OS_CRITICAL_METHOD == 1

#define OS_ENTER_CRITICAL() _CLI() // 關(guān)閉中斷

#define OS_EXIT_CRITICAL() _SEI() // 打開中斷

#endif

#if OS_CRITICAL_METHOD == 2

#define OS_ENTER_CRITICAL() asm(st -y,r16n in r16,0x3Fn clin push r16n

ld r16,y+); // 關(guān)閉中斷

#define OS_EXIT_CRITICAL() asm(st -y,r16n pop r16n out 0x3F,r16n ld