基于μCOS-II的电子词典设计与实现.doc

目录 1系统定义与需求分析 3 1.1系统定义 3 1.1.1任务功能描述 3 1.1.2 任务的优先级分配 4 1.1.3 任务间同步与通信的规则 4 1.2 系统配置 4 2详细设计 6 2.1 系统移植 6 2.1.1移植OS_CPU.H 6 2.1.2 移植OS_CPU_C.C 7 2.2 最小系统的运行调试 10 2.2.1 保证编译正确，系统启动正确 11 2.2.2调试OS_ENTER_CRITICAL（）··· 11 2.2.3 调试OSStartHighRdy（） 12 2.2.4 调试OSCtxSw（） 12 2.2.5 调节时钟节拍 13 2.2.6 调试OSIntCtxSw（）和OsTickISR（） 14 3 驱动程序的设计与调试 15 3.1 基于μC/OS-II的中断设计 15 3.2 基于μC/OS-II的设备驱动程序设计 15 3.3 基于μC/OS-II的设备驱动程序测试 16 4 系统集成与功能测试 17 4.1 初始化任务 17 4.2 键盘处理任务 18 4.3 触摸屏处理任务 23 4.4 系统集成测试 35 5参考文献 38 1系统定义与需求分析 1.1系统定义 电子词典是一个典型的由外部输入驱动的开环系统，由键盘或触摸屏输入信息，处理器根据输入的信息在LCD显示屏上显示相应的内容，显示完成之后系统进入空闲状态等待下一次输入。根据这一处理过程，讲电子词典应用分为3个主任务——主执行任务，键盘任务，触摸屏任务。系统的总体设计如图1-1所示。 Main（）函数 图1-1 μC/OS-II系统总是从main()函数开始，通常在main()函数中指创建一个用户任务，即初始化任务，这样设计有利于系统管理，而且结构也会更清晰。在初始化任务中启动时钟节拍，创建各个任务以及要用到的信号量或消息。 1.1.1任务功能描述 在电子词典设计中，键盘任务和触摸屏任务负责采集输入信号，并将其转换为键值告知主处理任务。主处理任务负责根据读到的键值启动相应功能。而光标任务则是用来展现时钟节拍，让目标板上的LED灯以指定的时间间隔进行闪烁。 1.1.2 任务的优先级分配 系统中的优先级分配按照最经常发生的优先级最高这一原则进行，具体分配如下: 优先级0~3：分配优先级时将最高的4个优先级留给系统用户； 优先级5：主处理任务优先级最高为5级； 优先级6：键盘的使用概率大于触摸屏，其优先级定为6级； 优先级7：触摸屏的优先级为7级； 优先级8：光标每隔一个固定的时间闪烁一次，这个时间可以由用户自定义，优先级为8级； 最低优先级-1：系统统计任务（可选）； 最低优先级：系统空闲任务。 1.1.3 任务间同步与通信的规则 需要传递消息的任务是键盘与主执行任务。触摸屏与主执行任务之间传递的都是按键值，且键值不用区分来源，所以使用一个消息邮箱即可。由于任务间不存在共享互斥资源的问题，所以不需要进行任务间的同步。 键盘与触摸屏都是由外界时间触发的，可以使用中断机制设计驱动程序。在驱动程序的设计中，遵循中断中处理的时间尽量短，讲更多的事情交给任务区完成这一原则。 1.2 系统配置 μC/OS-II并不提供列斯Linux那样的命令行形式的配置方法，而是通过对配置的内容进行条件编译来实现的。这是由于μC/OS-II提供开放的源代码，用户可以直接使用#define constants语句来更改内核的很多参数。系统中提供了以下配置项： 事件标志：包括使能或禁止事件标志及其相关功能，通常以OS_FLAG_为前缀； 消息邮箱：包括使能或禁止消息邮箱及其相关功能，通常以OS_MBOX_为前缀； 内存管理：包括使能或禁止内存管理及其相关功能，目前版本中只有两个可配置项OS_MEM_EN和OS_MEM_QUERY_EN; 互斥型信号量：包括使能或禁止互斥型信号量及其相关功能，通常以OS_MUTEX_为前缀； 消息队列：包括使能或禁止消息队列及其相关功能，通常以OS_Q_为前缀； 信号量：包括使能或禁止信号量及其相关功能，通常以OS_SEM_为前缀； 任务管理：系统提供两个任务创建函数，在配置文件中至少要对其中一个进行使能，另外还包括一些对任务其他相关属性的配置，通常以OS_TASK_为前缀； 时钟管理：μC/OS-II中用户可以使用操作系统的时钟作为演示的基准，这里包括使能或禁止使用系统时钟及其相关功能，通常以OS_TIME_为前缀； 杂项：包括配置任务，事件，消息队列的最大个数，任务堆栈的容量等。 μC/OS-II内核默认的是将系统配置为最大系统，即使能所有功能，并且将认为尿素时间按等设置为最大。在电子词典的应用中，只有13个任务（5个用户任务，8个系统预留任务）、两个事件标志、一