嵌入式移植实验二.docx

实验二 uC/OS II任务调度实验 一、实验目的 回顾uC/OS II 在Cortex-M3（LM3S9B2芯片）平台上的移植，以及串口、显示等驱动程序的加载。 掌握嵌入是操作系统任务调度的基本原理，熟练使用μC/OS-II任务管理的基本函数调用，并掌握任务堆栈、任务控制块、任务就绪表的结构和作用。 应用μC/OS-II中的多任务任务，处理简单问题。 二、实验要点 1. 基本概念 μC/OS-II操作系统内核的主要工作就是对任务进行管理和调度，μC/OS-II的任务实质就是一个线程，就是一个用来解决用户问题的C语言函数和与之相关联的一些数据结构而构成的一个实体。 从任务的存储结构看，μC/OS-II任务由三部分构成： 任务程序代码： 任务执行部分 任务堆栈： 保存任务工作环境 任务控制块： 保存任务属性 μC/OS-II任务有两种： 用户任务：由应用程序设计者编写的，用于解决实际问题。 系统任务：系统提供的，为应用程序提供某种服务。 μC/OS-II预定义的两个系统任务为： 空闲任务OsTaskIdle( )：每个应用程序必须使用，赋以最低优先级。 统计任务OsTaskStat( )：根据实际需要选用，了解CPU的使用率。 μC/OS-II把每个任务都作为一个节点，把他们链接成任务链表（最多可对64个任务进行管理）。 2. 相关函数介绍 1). 创建任务函数OSTaskCreate（） 函数原型： INT8U OSTaskCreate ( void (*task) (void *pd), //指向任务的指针 void * pdata, //传递给任务的参数 OS_STK *ptos //指向任务堆栈栈顶的指针 INT8U prio //任务的优先级 )； 2). 初始化函数OSInit（） 函数OSInit（）对μC/OS-II的所有全局变量和数据结构进行初始化，同时创建空闲任务OSTaskIdle，并赋以最低的优先级和永远的就绪状态。 3). 启动函数OSStart（） μC/OS-II进行任务管理是从调用启动函数OSStart（）开始的。前提条件是在调用该函数之前至少创建了一个用户任务。 此处仅列出了几个相关函数，还有更多的函数请查阅教材或相应的参考书。 三、实验内容 1. 基本部分：主要包括任务的初始化、创建、任务堆栈、任务控制块、任务就绪表的理解与应用；观察在任务创建、删除、查询的过程中，以及用户任务空闲的时候，TCB的变化，并通过单步调试跟踪变化，并说明理由。 1）在Cortex-M3系统下，移植μC/OS-II操作系统，并通过调整os_cfg.h中的宏定义，裁剪/增加μC/OS-II的相关组件； 2）任务调度实验：实现任务创建、调度与切换，并通过查看任务控制块，任务堆栈和任务就绪表加深μC/OS-II工作原理的理解； 3）观察在任务创建、删除、查询的过程中，以及用户任务空闲的时候，TCB的变化，并通过单步调试跟踪变化，并说明理由。 4）加载系统统计任务并记录CPU的变化。 5）驱动程序的加载：学生可以根据自己的兴趣选择性的加载一下驱动程序中至少2个驱动程序： 1 串口（RS232）驱动程序； 2 TFT显示屏驱动程序； 3 触摸屏驱动程序； 4 按键驱动程序； 5 PWM驱动程序； 6 ADC驱动程序； 7 Ethernet驱动程序； 8 Audio驱动程序； 6）设计一个多任务的系统，并应用上面加载的驱动程序，实现一个简单的多任务协同工作的系统，例如：加载串口驱动程序，TFT显示驱动程序，ADC驱动程序，建立一个任务通过采集模拟信号，然后将采集到的值存储在一个全局变量中，然后建立任务二，监视该全局变量的变化，如果改变，通过RS232发送出去；简历任务三，同样监视全局变量的变化，如果改变，显示在TFT显示屏上面。 2. 综合部分：应用μC/OS-II的多任务基础知识解决下面的实际问题 计算器实验（必做）：运用多任务制作一个计算器，实现+、—、*、/ 运算。 四、实验流程图 开始 开始 判断优先级 判断优先级 输入算式 输入算式 输出结果 输出结果 五、实验代码 1、main.c #include includes.h tContext sContext; char strjg[30]; static OS_STK startup_task_stk[STARTUP_TASK_STK_SIZE ]; static OS_STK startup_task_stk1[STARTUP_TASK_STK_SIZE ]; static OS_STK startup_task