3μcos_II在InfineonC164CI十六位单片机上的移植实现

引 言

μc/osII功能强大，支持56个用户任务，其内核为占先式，支持信号量、邮箱、消息队列等多种常用的进程间通信机制。现已成功应用到众多商业嵌入式系统中，是一个成熟稳定的实时内核。与大多商用RTOS不同的是 μc/osII公开所有的源代码，90% 的代码使用标准的ANSIC语言书写，程序可读性强，移植性好，同时它可免费获得，即使商业应用也只收取少量的许可费用。因此，对μc/osII实时操作系统的学习研究、开发、应用具有重要意义。Infineon C164CI-8EM 处理器是一款非常优秀的16位单片机，CPU的体系片上集成了以部件：64KB OTP存储器，2KB 的片上RAM ，16位3/6通道PWM，8通道10位A/D，定时器单元，比较/ 捕捉单元。能够与常用的外围设备实现无缝连接，功能强大，目前在汽车领域应用较为广泛。

μc/osII实时操作系统结构



图 1 说明了μc/osII的软硬件体系结构。应用程序处于整个系统的顶层，每个任务都可以认为自己独占了CPU，因而可以设计成为一个无限循环。μc /osII处理器无关的代码提供了μc/osII的系统服务，应用程序可以使用这些API函数进行内存管理、任务间通信及创建、删除任务等。

大部分的μc/osII代码是使用ANSIC语言书写的，因此μc/osII的可移植性好，然而仍需要使用C和汇编语言写一些处理器相关代码μc/osII的移植需要满足以下要求:

①处理器的C编译器可以产生可重人代码。

②可以使用C调用进入和退出临界区代码。

③处理器必须支持硬件中断，并且需要一个定时中断源。

④处理器需要能够容纳一定数据的硬件堆栈。

⑤处理器需要有能够在CPU寄存器与内存和堆栈交换数据的指令。

Infineon C164CI-8EM 处理器完全满足上述要求。

实时内核μc/osII在InfineonC164CI-8EM 处理器上的移植

我们使用KEIL 编译器，移植μc/osII主要包括以下几个步骤：

(1)设置OS_CPU. H 中与处理器和编译器相关的代码
与编译器相关的数据类型
typedef unsigned char BOOLEAN；/* 布尔量*/
typedef unsigned char INT8U；/*8位无符号数*/
typedef signed char INT8S；/*8位有符号数*/
typedef unsigned short INT16U；/*16位无符号数*/
typedef signed short INT16S；/*16位有符号数*/
typedef unsigned long INT32U；/*32 位无符号数*/
typedef signed long INT32S；/*32 位有符号数*/
typedef unsigned int OS_STK；/* 堆栈入口宽度位16位*/
与C164 处理器相关的代码
#define OS_EXIT_CRITICAL() (IEN= 1) /* 开中断，退出临界区*/
#define OS_ENTER_CRITICAL() (IEN= 0) /* 开中断，退出临界区*/
#define OS_STK_GROWTH 1 /*堆栈由高地址向低地址增长*/

(2)用C语言编写6个操作系统相关的函数
(OS_CPU_C.C)
OS_STK *OSTaskStkInit (void (*task)
(void *pd)，void *pdata，OS_STK *ptos，
INT16Uopt)
{
INT16U*stk;
INT32Uusr;
INT16Upage;
INT16Uoffset;
INT16Udata_pag;
INT16Udata_pof;
opt = opt;
data_pag = (INT16U)_pag(pdata);
data_pof = (INT16U)_pof(pdata);
stk = (INT16U*)ptos;
*stk-- = data_pag;
*stk-- = data_pof;
*stk-- = (INT16U)_seg(task);
*stk-- = (INT16U)_sof(task);
usr = (INT32U)stk;
offset = (INT16U)((((usr) 0x3FFF)- 10) | 0x4000);
*stk-- = offset;
page = (INT16U)(usr >> 0x000E);
*stk-- = page;
*stk-- =(INT16U)0x0800;
*stk-- = (INT16U)_sof(task);
* st k - - = ( IN T 1 6U) _ se g ( t a sk ) ;
OSTaskBuildStk(page，offset，data_pag，
data_pof);
return ((OS_STK *)stk);
}

后5 个函数是钩子函数，可以不加代码
OSTaskCreateHook (OS_TCB *ptcb)；
OSTaskDelHook (OS_TCB *ptcb)；
OSTaskSwHook (void)；
OSTaskStatHook (void)；
OSTimeTickHook (void)；

（3）用汇编语言编写4 个与处理器相关的函数（O S_ CPU. A SM）多任务启动函数中调用的函数：
OSStartHighRdy( )，该函数由OSStar（）函数调用，功能是运行优先级最高的就绪任务。任务切换函数：OSCtxSw()，该函数的功能是实现任务级的任务切换。中断任务切换函数：OSIntCtxSw()，该函数的功能是实现中断级的任务切换。时钟节拍服务函数：OSTickISR()，该函数提供一个时钟资源来实现时间的延时和期满功能。

完成上述工作后，μc/osII就可以运行在C164CI上运行了。

测试、编写驱动和应用程序

做完以上工作以后，就要测试移植的是否正确测试一个μc/osII实时内核并不复杂，就是让这个实时内核在自己的目标板上跑起来。开始时，可以运行一些简单的任务和时钟节拍中断任务，如果调试成功功就可以在上面添加应用程序