μCOS-II在ATmega128单片机上的移植与开发

ATmega128有34个不同的中断源，每个中断源和系统复位在程序存储空间都有一个独立的中断向量(中断入口地址) 。每个中断源都有各自独立的中断允许控制位，当某个中断源的中断允许控制位为“1”且全局中断允许位I也为“1”时，系统才响应该中断。当系统响应一个中断请求后，会自动将全局中断允许位I清零，此时，后续中断响应被屏蔽。当系统执行中断返回指令RETI时，会将全局中断允许位I置“1”，以允许响应下一个中断。若用户想实现中断嵌套，必须在中断服务子程序中将全局中断允许位I置“1”。在中断向量表中，处于低地址的中断具有高的优先级。优先级高只是表明在多个中断同时发生的时候，系统先响应优先级高的中断，并不含有高优先级的中断能打断低优先级的中断处理工作的意思。由于μC/OS-Ⅱ的任务切换实际上是模拟一次中断，因此需要知道CPU的中断响应机制。中断发生时，ATmega128按以下步骤顺序执行：

　(1) 全局中断允许位I清零。

　　(2) 将指向下一条指令的PC值压入堆栈，同时堆栈指针SP减2。

　　(3) 选择最高优先级的中断向量装入PC，程序从此地址继续执行中断处理。

　　(4) 当执行中断处理时，中断源的中断允许控制位清零。中断结束后，执行RETI指令，此时：

　　①全局中断允许位I置“1”。

　　② PC从堆栈推出，程序从被中断的地方继续执行。特别要注意的是：ATmega128A单片机在响应中断及从中断返回时，并不会对状态寄存器SREG 和通用寄存器自动进行保存和恢复操作，因此，对状态寄存器SREG 和通用寄存器的中断保护工作必须由用户来完成。

　　ATmega128的定时器中断

　　

ATmega128有三个定时器：T0，T1，T2，可以为μCOS-II提供精确的时钟源。ATmega128的三个定时器都有计数溢出中断功能，而且T1和T2还有匹配比较中断，即定时器计数到设定的值时，产生中断并自动清零。若系统采用这种中断方式，其好处是在中断服务程序ISR中不需要重新装载定时器的值。

　　将μCOS-II移植到ATmega128单片机上

　　移植就是使一个实时内核能在ATmega128上运行。μCOS-II大部分的代码是用ANSIC编写的，因此移植性很好。但是对不同的微处理器，仍然需要使用C和汇编语言来编写其中与处理器相关的代码，寄存器的读、写只能通过汇编语言的存储和加载指令来实现。要使μCOS-II能够正常工作，处理器必须满足以下要求：

　　①处理器的C编译器能产生可重入代码;可重入代码是指可以被一个以上的任务调用，而不必担心其数据会被破坏的代码。可重入代码任何时候都可以被中断，一段时间以后又可以重新运行，而相应的数据不会丢失，不可重入代码则不行。本文所使用ImageCrafT公司的ICCAVRV6. 30编译器能产生可重入代码；

　　②用C语言可以打开和关闭中断，本文所使用的ICCAVRV6. 30编译器支持在C语言中内嵌汇编语句且提供专门开关中断的宏：CLI() 和SEI() 。这样，使得在C语言中开关中断非常方便；

　　③处理器支持中断，并且能够产生定时中断(通常在10-100Hz 之间) ，ATmega128，有3 个定时器，能产生μC/OS-Ⅱ所需的定时中断；

　　④ 处理器能够支持容纳一定数量的硬件堆栈，ATmega128有4KRAM，硬件堆栈可以开辟在这4KRAM中；

　　⑤处理器有将堆栈指针和其他寄存器读取和存储到堆栈或内存的指令，一般的单片机都满足这个要求(如PUSH、POP指令) ，且ATmega128还具有直接访问I/O寄存器的指令( IN、OUT等) 。

　　移植的实现μC/OS-Ⅱ的移植工作包括以下几个内容：

　　(1) 用Typedef声明与编译器相关的数据类型(在OS-CPU. H文件中) ，由于不同的微处理器有不同的字长，在μC/OS-Ⅱ代码中不能使用C语言的shORT、inT、lOng 等数据类型，而采用INT8U、INT16U、INT32U等直观又可移植的数据类型来代换相应数据类型。

　　(2) 用# definE设置一个常量OS-STK-GROWTH的值(OS-CPU. H) ，决定堆栈的生长方向，置0表示堆栈从下往上生长，置1表示堆栈从上往下生长。

　　(3) # definE声明三个宏(OS-CPU. H) 。即进入临界代码段(criTicaLcOdEsecTiOn) 的方法OS-CRITICAL-METHOD定义为3 ，在宏OS-ENTER-CRITICAL() 中得到当前处理器状态字的值，并将其保存在C函数的局部变量中，这个变量在宏OS-EXIT-CRITICAL( ) 中用于恢复PSW。宏OS-TASK-SW() 是在内核从低优先级任务切换到高优先级任务时用到的，它总是在任务级代码中被调用。在ATMEGA128上移植，直接调用OSCTxSw () 任务切换函数就可以了。

(4) 用C语言编写十个简单的函数(OS-CPU-C. C) ，OS2TAskSTKIniT() ;OSIniTHoOkBegiN() ;OSIniTHoOKEnd () ; OSTAskCreaTeHoOK( ) ；OSTAskDelHoOK( ) ；OSTAskSw HoOK()；