一种嵌入式电网监测仪的实现方案

任务是负责处理时钟中断，调用系统实现OSTimeTick（ ）函数，如果有等待时钟信号的高优先级任务，则需要在中断级别上调度其执行。

OSTickISR（ ）是标准的中断服务程序，函数的入口写入ISR的中断向量表。其实现的过程是：向S3C44BOX 的0x18写入任意的数（0x18在ARM中是IRQ的中断入口地址），读取S3C44BOX的状态寄存器清除中断，保护CPU寄存器入栈，调用OSIntEnter（ ）对中断嵌套标志加1。调用中断服务程序OSTimeTick（ ），调用OSIntExit（ ）判断是否需要任务切换，如果需要则调用OSIntCtxSW（ ）来进行任务切换。若没有调用任务切换函数OSCtxsw（ ），则说明CPU寄存器入栈的工作已经在进入中断时完成。

　　2 LwIP协议栈的移植

lwip是瑞典计算机科学院的一个开源的TCP/IP协议栈实现。lwIP是TCP/IP协议栈的一个实现。lwIP协议栈主要关注的是怎么样减少内存的使用和代码的大小，这样就可以让lwIP适用于资源有限的小型平台例如嵌入式系统。为了简化处理过程和内存要求，lwIP对API进行了裁减，可以不需要复制一些数据。LwIP是Light Weight （轻型）IP协议，有无操作系统的支持都可以运行。LwIP实现的重点是在保持TCP协议主要功能的基础上减少对RAM 的占用，一般它只需要几百字节的RAM和40K左右的ROM就可以运行，这使LwIP协议栈适合在低端的嵌入式系统中使用。

下面介绍在μC/OS-II操作平台上移植LwIP的主要步骤。

　　2.1 与CPU或编译器相关的include文件

/src/arch/include/arch目录下cc.h、cpu.h、perf.h中，有一些与CPU或编译器相关的定义，如数据长度、字的高低位顺序等，这些参数应该与实现μC/OS-II时定义的数据长度等参数是一致的。

　　2.2 改写操作系统相关的函数

sys_arch.c中具有与操作系统相关的一些结构和函数，主要可以分为三个部分。

　　（1）进程间通信的函数

函数sys_sem_new（ ）、sys_sem_free（ ）、sys_sem_signal（ ）、sys_arch_sem_wait（ ）、sys_mbox_new（ ）、sys_mbox_free（ ）、sys_mbox_post（ ）、sys_arch_mbox_fetch（ ）的功能在μC/OS-II中基本都有，但要注意这里的mbox要用μC/OS-II中的消息队列实现。但是，μC/OS-II没有对消息队列中的消息进行管理，因此不能直接使用，必须在μC/OS-II的基础上重新实现。而有一些mbox只可能有一个消息，可以用邮箱实现。另外函数sys_sem_free（ ）和sys_mbox_free（ ）不易实现，可以采用从空闲队列中动态分配和回收的方法。

　　（2）sys_arch_timeout（ ）

LwIP中每个与外界网络连接的线程都有自己的timeout属性，即等待超时时间。这个属性表现为：每个线程都对应一个sys_timeout结构体队列，包括这个线程的timeout时间长度以及超时后应调用的timeout函数，该函数可以做一些释放连接和回收资源的工作。如果一个线程对应的sys_timeout为空（NULL），说明该线程会对连接做永久的等待。

（3）sys_thread_new（ ）

LwIP可以是单线程运行，即只有一个tcpip线程（tcpip_thread），负责处理所有的tcp/ucp连接，各种网络程序都通过tcpip线程与网络交互。但LwIP也可以多线程运行，以提高效率，降低编程复杂度。

创建新线程的函数为：

void sys_thread_new（void（*thread）（void*arg），void*arg）

在μC/OS-II中，没有线程（thread）的概念，只有任务（task）。它已经提供了创建新任务的系统API调用OSTask-Create。因此，只要把OSTaskCreate封装一下，就可以实现sys_thread_new。需要注意的是：LwIP中的thread并没有μC/OS-II中优先级的概念，实现时要由用户事先为LwIP中创建的线程分配好优先级。

　　2.3 lib_arch中库函数的实现

在ARM SDT 2.开发环境下，gcc编译器的lib库里已经有了LwIP协议栈中系统CPU或编辑器有关的外部函数：strlen（ ）、strcmp（ ）、bcopy（ ）、bzero（ ），只需要编写htons（ ）、ntohs（ ）、htonl（ ）、ntohl（ ）即可。

　　3 网络设备驱动程序

基于RTL8019AS网络芯片驱动的编写，主要是进行相关寄存器的设置。LwIP协议栈中，网络接口层负责接收上层的IP数据报，装配成不完整的物理帧后复制到控制器片内RAM中，并通过控制器发送到传输介质上，发送时由控制器装配成完整的物理帧；或者将控制器中缓存的接收到的物理帧先复制到系统内存，然后抽出IP数据报，交给IP层进行处理。修改ethernetif.c文件，实现底层的输入输出。

RTL8019AS是一种全双工即插即用的以太网控制器，它在一块芯片上集成了RTL8019内核和一个16KB的SDRAM存储器。它兼容RTL8019控制软件和NE2000 8bit或16bit的传输，支持UTP,AUI,BNC和PN