基于μC／OS-II的VG2以太網和USB接口設計

OSStartHighRdy()函數跳轉到所有處于就緒狀態任務中優先級最高的任務開始運行。操作系統首先得到最高優先級任務棧的指針，然后從任務棧中彈出所有寄存器值，實現跳轉。

OSCtxSw()是任務級的任務切換函數。swi 7(軟件中斷)的中斷向量指向該函數。當需要任務切換時，首先該函數將當前任務寄存器值壓入堆棧。然后將當前任務任務棧指針保存到任務控制塊中。最后判斷出最高優先級任務，并彈出其任務棧內容，開始運行。

OSTickISR()為操作系統提供一個周期性的時鐘源。VG2的定時器0被設定成第20 ms發出一個時鐘中斷信號，中斷向量指向該函數。首先該函數保存當前任務狀態，并將全局變量OSTime遞增1。然后判斷出最高優先級任務．并彈出其任務棧內容，開始運行。

OSIntCtxSw()為系統執行中斷后任務調度函數。系統在中斷響應后執行該函數判斷出最高優先級任務，然后彈出其任務棧內容，開始運行。 3．2以太網接口的TCP／IP協議移植

由于嵌入式實時操作系統μC／OS-Ⅱ是一個操作系統內核，本身沒有集成TCP／IP協議棧，所以需要移植合適的TCP／IP協議棧。LwIP協議棧是適用于8位、16位、32位微處理器嵌入式系統的一個小型TCP／IP協議棧，實現了ARP、TCP、UDP、IP這些最基本的協議。LwIP可以看作是為系統提供的函數，通過它來進行數據包的發送與接收。LwIP允許有多個網絡接口，每個網絡接口都對應一個structnetif，而且都包含相應網絡接口的屬性和收發函數。其中netif->input()指向IP層的接收函數ip_input()，netif->output()指向ne2k_send_packet()驅動程序中的發送函數。驅動程序可實現網絡接口的接收、發送、初始化以及中斷處理。本設計中采用中斷方式來接收數據，使用VG2的外部中斷INT6，在VG2的中斷向量表中可以按照如下定義：

3．3 USB接口的PTD協議移植

VG2與ISP1161之間以PTD(Philips Transfer Descriptor)數據格式進行通信。PTD數據提供了USB通信的相關信息，如指令、狀態和USB數據包等。VG2中PTD數據的物理存儲介質是微處理器的系統RAM。對于ISP1161，存儲介質為內部FIFO緩沖區RAM。ISP1161可使用PTD數據結構定義一塊數據緩沖區，使其與USB終端設備進行通信。VG2設立這個數據緩沖區采存放當前幀(1 ms幀)。每幀傳送的承載數據必須包含一個PTD作為傳輸頭，以描述傳輸特性。PTD數據一般為DWORD(雙字或4字節)格式，結構如表2所示。

PTD數據頭為8個字節的數據結構，包含了ISP1161的傳輸類型、裝載數據的發送位置、裝載數據的實際大小、傳輸速度、傳輸對象等。當傳輸執行完畢后。其內部會作相應的改變，在PTD數據頭中表征了本次傳輸結果．包括傳輸發生的錯誤信息等。
3．4部分程序流程

以太網收發任務程序流程如圖2所示。USB通信任務程序流程如圖3所示。

本設計采用的操作系統是實時操作系統，可以同時支持以太網通信和USB設備數據存儲，系統能獲得很高的效率和穩定性。
4 結束語

本文采用RTL8019AS通過TCP／IP協議規范及LwIP,實現了VG2的TCP／IP協議棧，通信波特率可達到10Mb/s。同時采用Philips公司的ISP1161，實現VG2的USB主／從控制接口擴展，符合USB1．1規范，通信速率可達到1．5Mb／s。該設計用于所研制的數字化家居智能控制器，通過以太網、USB和其他接口，將家用電器、家庭安防、門禁、四表自動抄表、有線電視網、電話和寬帶網系統等獨立單元的家居設施跨平臺有機結合，實現遠／近程操作控制和數據存儲與交換。

參考文獻:
[1]. RTL8019AS datasheet http://www.dzsc.com/datasheet/RTL8019AS_1096173.html.
[2]. ISP1161 datasheet http://www.dzsc.com/datasheet/ISP1161_410194.html.