S3C44B0X和μC/OS-Ⅱ应用于嵌入式智能家居设计

器实现，实时时钟采用S3C440BX自带的RTC模块实现。

3 μC／OS-Ⅱ在S3C44B0X上的移植

　　μC／OS-Ⅱ在S3C44B0X上的移植，需要修改3个与ARM体系相关的文件：OS_CPU.H，OS_CPU_C.C，OS_CPU.ASM。在μC／OS-Ⅱ的移植过程中，采用ADS作为编译器，ADS由一套完备的应用程序构成，可用来编写和调试ARM系列的RISC处理器的应用程序，并可通过主机和实时分析工具让使用者对应用程序进行完整的分析，加速实时嵌入式系统的开发和测试。

3.1 设置OS_CPU.H中与处理器和编译器相关的代码

这部分代码的定义主要包括数据类型的定义、开关中断代码的宏定义、任务切换时执行代码的定义和堆栈增长方向的定义。在S3C44B0X中，所有的任务堆栈都是用OS_TSK声明数据类型，用OS_ENTER_CRITI-CAL()和OS_EXIT_CRITICAL()实现开关中断，用结构常量OS_STK_GROWTH来指定堆栈的生长方式。

　　3.2 编写与操作系统相关的函数OS_CPU_C.C

μC／OS-Ⅱ定义了6个函数在该文件中，其中OSTa-skStklnit()是任务堆栈初始化函数，其他5个函数都是Hook函数，即OSTaskCreateHook()，OSTaskDelHook()，OSTaskSwHook( )，OSTaskStatHook( )，OsTimeTickHook()等接口函数，是系统预留给用户添加功能的，只要声明，可以不包含代码，当用户需要额外扩展功能时，在这5个函数中选择加入就可。实际上需要修改的只有OSTaskStklnit()函数，该函数用来初始化任务堆栈，使得任务堆栈建立时与发生1次中断后的堆栈结构相同。S3CA4B0X的堆栈结构如图2所示。在修改OSTaskStklnit()函数时应依照该结构进行。

3.3 编写与处理器相关的函数OS_CPU.ASM

这部分代码是对处理器的寄存器进行操作，必须用汇编语言来编写，包括以下4个子函数：

3.3.1 OSStanHighRdy()

运行优先级最高的就绪任务，此函数是在OS-Start()多任务启动后，负责从最高优先级任务的TCB控制块中获得该任务的堆栈指针SP，通过SP依次将CPU现场恢复，这时，系统就将控制权交给用户创建的该任务进程，直到该任务堵塞或者被其他更高优先级的任务抢占CPU。该函数仅在多任务启动时被执行一次，之后多任务的调度和切换由以下函数实现。

3.3.2 OSCtxsw()

可实现任务级的上下切换，任务级切换是通过SWI或者TRAP人为制造的中断来实现。ISR的向量地址必须指向OSCtxSw()，这一中断完成的功能为：保存任务的环境变量(主要是寄存器的值，通过入栈来实现)，将当前SP存入任务控制块中，载入就绪最高优先级任务的SP，恢复就绪态最高优先级任务的环境变量，中断返回，以完成任务级的切换。

3.3.3 OSIntCtxSw()

中断级的任务切换，在时钟中断ISR中(中断服务例程)如果发现有高优先级等待的时钟信号到来，则在中断中退出后并不返回被中断任务，而是直接调度高优先级的任务执行，从而能够尽快地让高优先级任务得到响应，保证系统的实时性能。其原理基本上与任务级的切换相同，但是由于进人中断时已经保存了被中断任务的CPU现场，因此不再进行类似的操作，只需对堆栈指针做相应调整。

3.3.4 OSTicklSR()

OSTickISR()是一个周期性函数，为内核提供时钟节拍中断。频率越高、系统负荷越大、其周期的大小决定了内核所能给应用系统提供的最小时间间隔。一般只限于毫秒级(跟处理器有关)，对于要求更加苛刻的任务，需要用户自己建立中断来解决。该函数具体内容：保存寄存器，调用OSIntEnter()，调用OSTimeTick()，调用OSIntExit()，恢复寄存器，中断返回。但注意不要在OSStaut()之前调用OSTickISR()。

完成以上3个程序的改写，μC／OS-Ⅱ就可以在S3C44BOX上正确运行。

4 结语

家居智能控制系统是家庭内外信息交换和家电控制的平台。本文采用SAMSUNG公司的S3C44BOX芯片设计硬件和软件，克服8位单片机处理速度慢、接口资源和存储资源不足的限制。在实验调试过程中，该系统运行状况良好、工作稳定。证明其设计是实用、有效的。但智能家居嵌入式系统是一个比较大的系统，目前只是涉及到其中核心部分，其他部分还需继续探讨。