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笔记-stm32移植ucos

🕗 发布于 2024-10-07 21:47 笔记  stm32  嵌入式硬件  

文章目录

一、UCOS的基础知识

1.1 前后台系统:

  早期嵌入式开发没有嵌入式操作系统的概念，直接操作裸机，在裸机上写程序，比如用51单片机基本就没有操作系统的概念。通常把程序分为两部分:前台系统和后台系统。
  简单的小系统通常是前后台系统，这样的程序包括一个死循环和若千个中断服务程序:应用程序是一个无限循环，循环中调用API函数完成所需的操作，这个大循环就叫做后台系统。中断服务程序用于处理系统的异步事件，也就是前台系统。前台是中断级，后台是任务级。
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举例：
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1.2 RTOS系统

  RTOS全称为/ Real Time OS, 就是实时操作系统，强调的是:实时性。实时操作系统又分为硬实时和软实时。硬实时要求在规定的时间内必须完成操作，硬实时系统不允许超时(5分钟内必须干啥，不然就天崩地裂，后果严重)，在软实时里面处理过程超时的后果就没有那么严格。
  在实时操作系统中，我们可以把要实现的功能划分为多个任务，每个任务负责实现其中的一部分，每个任务都是一一个很简单的程序，通常是一个死循环。
  RTOS操作系统: UCOS，FreeRTOS，RTX，RT-Thread，DJYOS等。
  RTOS操作系统的核心内容在于：实时内核。

可剥夺型内核:

  RTOS的内核负责管理所有的任务，内核决定了运行哪个任务，何时停止当前任务切换到其他任务，这个是内核的多任务管理能力。多任务管理给人的感觉就好像芯片有多个CPU(播放音乐又显示画面)，多任务管理实现了CPU资源的最大化利用，多任务管理有助于实现程序的模块化开发，能够实现复杂的实时应用。
  本套视频教程讲的是RTOS中的经典代表作: UCOS，而UCOS的内核是可剥夺型的，所以我们简单提一:下什么是可剥夺型内核，关于UCOS内核的详细内容我们会在后续的视频中专门]讲解的。可剥夺内核顾名思义就是可以剥夺其他任务的CPU使用权，它总是运行就绪任务中的优先级最高的那个任务。

前后台系统和RTOS系统

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举例：
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1.3 UCOS系统简介

  UCOS是Micrium公司出品的RTOS类实时操作系统，UCOS目前有两个版本: UCOSII和UCOSIII。
  UCOSIII是一个可裁剪、可剥夺型的多任务内核，而且没有任务数限制。UCOIl提供了实时操作系统所需的所有功能，包括资源管理、同步、任务通信等。
  UCOSIII是用C和汇编来写的，其中绝大部分都是用C语言编写的，只有极少数的与处理器密切相关的部分代码才是用汇编写的。UCOSIII结构简洁，可读性很强!最主要的是非常适合初次接触嵌入式实时操作系统学生、嵌入式系统开发人员和爱好者学习。
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学习方法

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二、ucossii移植

Step1：在工程中建立存放UCOSS代码的文件夹UCOSII

UCOSII文件夹中包含CONGIF、CORE和PORT 3个子文件夹。

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Step2:向CORE文件夹添加文件

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Step3:向Config文件夹添加文件

往config文件夹 添加includes.h、os_cfg.h文件
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includes.h：

/*
************************************************************************************************
主要的包含文件

文 件: INCLUDES.C ucos包含文件
作 者: Jean J. Labrosse
************************************************************************************************
*/

#ifndef __INCLUDES_H__
#define __INCLUDES_H__
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdarg.h>

#include "ucos_ii.h"
#include "os_cpu.h"
#include "os_cfg.h"

#include <stm32f10x.h>    

#endif

os_cfg.h：

/*
*********************************************************************************************************
*                                                uC/OS-II
*                                          The Real-Time Kernel
*                                  uC/OS-II Configuration File for V2.8x
*
*                               (c) Copyright 2005-2009, Micrium, Weston, FL
*                                          All Rights Reserved
*
*
* File    : OS_CFG.H
* By      : Jean J. Labrosse
* Version : V2.91
*
* LICENSING TERMS:
* ---------------
*   uC/OS-II is provided in source form for FREE evaluation, for educational use or for peaceful research.
* If you plan on using  uC/OS-II  in a commercial product you need to contact Micri祄 to properly license
* its use in your product. We provide ALL the source code for your convenience and to help you experience
* uC/OS-II.   The fact that the  source is provided does  NOT  mean that you can use it without  paying a
* licensing fee.
*********************************************************************************************************
*/

#ifndef OS_CFG_H
#define OS_CFG_H


                                       /* ---------------------- MISCELLANEOUS ----------------------- */
#define OS_APP_HOOKS_EN           0u   /* Application-defined hooks are called from the uC/OS-II hooks */
#define OS_ARG_CHK_EN             0u   /* Enable (1) or Disable (0) argument checking                  */
#define OS_CPU_HOOKS_EN           1u   /* uC/OS-II hooks are found in the processor port files         */

#define OS_DEBUG_EN               0u   /* Enable(1) debug variables                                    */

#define OS_EVENT_MULTI_EN         0u   /* Include code for OSEventPendMulti()                          */
#define OS_EVENT_NAME_EN          0u   /* Enable names for Sem, Mutex, Mbox and Q                      */

#define OS_LOWEST_PRIO           63u   /* Defines the lowest priority that can be assigned ...         */
                                       /* ... MUST NEVER be higher than 254!                           */

#define OS_MAX_EVENTS            10u   /* Max. number of event control blocks in your application      */
#define OS_MAX_FLAGS              5u   /* Max. number of Event Flag Groups    in your application      */
#define OS_MAX_MEM_PART           0u   /* Max. number of memory partitions                             */
#define OS_MAX_QS                 5u   /* Max. number of queue control blocks in your application      */
#define OS_MAX_TASKS             10u   /* Max. number of tasks in your application, MUST be >= 2       */

#define OS_SCHED_LOCK_EN          1u   /* Include code for OSSchedLock() and OSSchedUnlock()           */

#define OS_TICK_STEP_EN           1u   /* Enable tick stepping feature for uC/OS-View                  */
#define OS_TICKS_PER_SEC       200u   /* Set the number of ticks in one second                        */


                                       /* --------------------- TASK STACK SIZE ---------------------- */
#define OS_TASK_TMR_STK_SIZE    128u   /* Timer      task stack size (# of OS_STK wide entries)        */
#define OS_TASK_STAT_STK_SIZE   128u   /* Statistics task stack size (# of OS_STK wide entries)        */
#define OS_TASK_IDLE_STK_SIZE   128u   /* Idle       task stack size (# of OS_STK wide entries)        */


                                       /* --------------------- TASK MANAGEMENT ---------------------- */
#define OS_TASK_CHANGE_PRIO_EN    1u   /*     Include code for OSTaskChangePrio()                      */
#define OS_TASK_CREATE_EN         1u   /*     Include code for OSTaskCreate()                          */
#define OS_TASK_CREATE_EXT_EN     1u   /*     Include code for OSTaskCreateExt()                       */
#define OS_TASK_DEL_EN            1u   /*     Include code for OSTaskDel()                             */
#define OS_TASK_NAME_EN           1u   /*     Enable task names                                        */
#define OS_TASK_PROFILE_EN        1u   /*     Include variables in OS_TCB for profiling                */
#define OS_TASK_QUERY_EN          1u   /*     Include code for OSTaskQuery()                           */
#define OS_TASK_REG_TBL_SIZE      1u   /*     Size of task variables array (#of INT32U entries)        */
#define OS_TASK_STAT_EN           1u   /*     Enable (1) or Disable(0) the statistics task             */
#define OS_TASK_STAT_STK_CHK_EN   1u   /*     Check task stacks from statistic task                    */
#define OS_TASK_SUSPEND_EN        1u   /*     Include code for OSTaskSuspend() and OSTaskResume()      */
#define OS_TASK_SW_HOOK_EN        1u   /*     Include code for OSTaskSwHook()                          */


                                       /* ----------------------- EVENT FLAGS ------------------------ */
#define OS_FLAG_EN                1u   /* Enable (1) or Disable (0) code generation for EVENT FLAGS    */
#define OS_FLAG_ACCEPT_EN         1u   /*     Include code for OSFlagAccept()                          */
#define OS_FLAG_DEL_EN            1u   /*     Include code for OSFlagDel()                             */
#define OS_FLAG_NAME_EN           1u   /*     Enable names for event flag group                        */
#define OS_FLAG_QUERY_EN          1u   /*     Include code for OSFlagQuery()                           */
#define OS_FLAG_WAIT_CLR_EN       1u   /* Include code for Wait on Clear EVENT FLAGS                   */
#define OS_FLAGS_NBITS           16u   /* Size in #bits of OS_FLAGS data type (8, 16 or 32)            */


                                       /* -------------------- MESSAGE MAILBOXES --------------------- */
#define OS_MBOX_EN                1u   /* Enable (1) or Disable (0) code generation for MAILBOXES      */
#define OS_MBOX_ACCEPT_EN         1u   /*     Include code for OSMboxAccept()                          */
#define OS_MBOX_DEL_EN            1u   /*     Include code for OSMboxDel()                             */
#define OS_MBOX_PEND_ABORT_EN     1u   /*     Include code for OSMboxPendAbort()                       */
#define OS_MBOX_POST_EN           1u   /*     Include code for OSMboxPost()                            */
#define OS_MBOX_POST_OPT_EN       1u   /*     Include code for OSMboxPostOpt()                         */
#define OS_MBOX_QUERY_EN          1u   /*     Include code for OSMboxQuery()                           */


                                       /* --------------------- MEMORY MANAGEMENT -------------------- */
#define OS_MEM_EN                 1u   /* Enable (1) or Disable (0) code generation for MEMORY MANAGER */
#define OS_MEM_NAME_EN            1u   /*     Enable memory partition names                            */
#define OS_MEM_QUERY_EN           1u   /*     Include code for OSMemQuery()                            */


                                       /* ---------------- MUTUAL EXCLUSION SEMAPHORES --------------- */
#define OS_MUTEX_EN               1u   /* Enable (1) or Disable (0) code generation for MUTEX          */
#define OS_MUTEX_ACCEPT_EN        1u   /*     Include code for OSMutexAccept()                         */
#define OS_MUTEX_DEL_EN           1u   /*     Include code for OSMutexDel()                            */
#define OS_MUTEX_QUERY_EN         1u   /*     Include code for OSMutexQuery()                          */


                                       /* ---------------------- MESSAGE QUEUES ---------------------- */
#define OS_Q_EN                   1u   /* Enable (1) or Disable (0) code generation for QUEUES         */
#define OS_Q_ACCEPT_EN            1u   /*     Include code for OSQAccept()                             */
#define OS_Q_DEL_EN               1u   /*     Include code for OSQDel()                                */
#define OS_Q_FLUSH_EN             1u   /*     Include code for OSQFlush()                              */
#define OS_Q_PEND_ABORT_EN        1u   /*     Include code for OSQPendAbort()                          */
#define OS_Q_POST_EN              1u   /*     Include code for OSQPost()                               */
#define OS_Q_POST_FRONT_EN        1u   /*     Include code for OSQPostFront()                          */
#define OS_Q_POST_OPT_EN          1u   /*     Include code for OSQPostOpt()                            */
#define OS_Q_QUERY_EN             1u   /*     Include code for OSQQuery()                              */


                                       /* ------------------------ SEMAPHORES ------------------------ */
#define OS_SEM_EN                 1u   /* Enable (1) or Disable (0) code generation for SEMAPHORES     */
#define OS_SEM_ACCEPT_EN          1u   /*    Include code for OSSemAccept()                            */
#define OS_SEM_DEL_EN             1u   /*    Include code for OSSemDel()                               */
#define OS_SEM_PEND_ABORT_EN      1u   /*    Include code for OSSemPendAbort()                         */
#define OS_SEM_QUERY_EN           1u   /*    Include code for OSSemQuery()                             */
#define OS_SEM_SET_EN             1u   /*    Include code for OSSemSet()                               */


                                       /* --------------------- TIME MANAGEMENT ---------------------- */
#define OS_TIME_DLY_HMSM_EN       1u   /*     Include code for OSTimeDlyHMSM()                         */
#define OS_TIME_DLY_RESUME_EN     1u   /*     Include code for OSTimeDlyResume()                       */
#define OS_TIME_GET_SET_EN        1u   /*     Include code for OSTimeGet() and OSTimeSet()             */
#define OS_TIME_TICK_HOOK_EN      1u   /*     Include code for OSTimeTickHook()                        */


                                       /* --------------------- TIMER MANAGEMENT --------------------- */
#define OS_TMR_EN                 0u   /* Enable (1) or Disable (0) code generation for TIMERS         */
#define OS_TMR_CFG_MAX           16u   /*     Maximum number of timers                                 */
#define OS_TMR_CFG_NAME_EN        1u   /*     Determine timer names                                    */
#define OS_TMR_CFG_WHEEL_SIZE     8u   /*     Size of timer wheel (#Spokes)                            */
#define OS_TMR_CFG_TICKS_PER_SEC 10u   /*     Rate at which timer management task runs (Hz)            */

#endif

Step4:向port文件夹添加文件

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Step5：将UCOSII源码添加到工程中

  1. 新建3个分组
    在这里插入图片描述
  2. 往这3个分组中添加文件，
    把UCOSII文件夹中子文件夹core中的代码全复制到UCOSII_CORE,然后删除ucos_ii.c
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    把UCOSII文件夹中子文件夹port中的代码全复制到UCOSII_PORT 添加os_cpu.h、os_cpu.c、os_cpu_a.asm 三个文件。
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    把UCOSII文件夹中子文件夹config中的代码全复制到UCOSII_CONIFIG,添加includes.h、os_cfg.h两个文件。
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    最后点击OK
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    去core只读属性，使core的文件可以读写。
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    最后添加头文件路径。
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Step6：构建项目

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原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_43871650/article/details/106682103

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