1、uC/OS-I中文资料uC/OS-I中文资料 译 者 序很高兴终于完成了 uC/OS-I嵌入式系统的翻译，翻译从 201年10月 15日开始到 201年 1月 3日为止 ， 共 20天时间 ， 平均每天 5个小时。本想将 uC/OS-I函数的 API部分也翻译的，但毕竟考研更甚于爱好，我得为 2013年 1月的考研做准备呀 。在此，我要感谢： 1、 我的导师：乐光学教授。是您经常带我去公司拓展视野，并让我坚定不移地往嵌入式方面发展。 2、 我的师傅：张雪强博士。是您无偿提供给我一些开发板，作为回报，帮您的店铺宣传一下 htp:/as-robt.aobao.cm /3、 还有我的亲朋好友们。特
2、别 是 今 天 上 午 ， 用 了 3小 时 终 于 在 MDK4.0编 译 器 上 将uC/OS-I移植到 stm 32f103rb处理器上，并成功运行。移植的步骤 ，我也会发布到网上的，谢谢大家。 我的 Q号码是 52430192，我的邮箱是 ， 希望大家多多联系我，共同学习，共同进步。 ：屈环宇：嘉兴学院 ： 201年 1月 3日晚uC/OS-I中文资料序 言 什么是 uC/OS-I?uC/OS-I(MicroCOSThre微型的 C语言编写的操作系统第 3版 )是 一 个 可 升 级 的 ， 可 固 化 的 ， 基 于 优 先 级 的 实 时 内 核 。 它 对 任 务的 个 数 无
3、 限 制 。 uC/OS-I是 一 个 第 3代 的 系 统 内 核 ， 支 持 现 代 的 实时内核所期待的大部分功能 。 例如资源管理 ， 同步 ， 任务间的通信等等 。 然 而 ， uC/OS-I提 供 的 特 色 功 能 在 其 它 的 实 时 内 核 中 是 找 不 到的 ， 比如说完备的运行时间测量性能 ， 直接地发送信号或者消息到任务，任务可以同时等待多个内核对象等。为什么命名一个新的版本？ uC/OS系 列 ， 第 一 代 产 生 于 192。 经 过 了 多 年 的 使 用 和 上 千 人的反馈，已经产生了很多的进化版本。 uC/OS-I是 这些 反馈 和经 验的 总结 。在
4、 uC/OS-I中 很少 使用 的功能已经被删除或者被更新 ， 添加了更高效的功能和服务 。 其中最有用 的功 能应 该是 时间 片轮 转法 （ roundrobin),这 个是 uC/OS-I中 不支持的，但是现在已经是 uC/OS-I的一个功能了。uC/OS-I会 提 供 新 的 功 能 以 更 好 地 适 应 新 出 现 的 处 理 器 。 特 别的 ， uC/OS-I被 设 计 用 于 32位 处 理 器 ， 但 是 它 也 能 在 16位 或 8位处理器中很好地工作。uC/OS-I中文资料uC/OS-I的目标uC/OS-I最 主 要 的 目 标 是 提 供 一 流 的 实 时 内 核
5、 以 适 应 更 新 很 快的嵌入式产品。使用像 uC/OS-I那样具有雄厚的基础和稳定的框架的商业实时内核，能够帮助设计师们处理日益复杂的嵌入式设计。 这本书中的目标 ， 是为了介绍 uC/OS-I的内部工作 。 了解这些会帮助读者实现逻辑上的设计方案 ， 协调统一硬件和软件会让你对整体的设计很有把握。uC/OS-I中文资料1、 简 介在重要的地方，实时系统凭借其系统性的计算和及时的处理能力工作着。一共有 2种类型的实时系统：软实时系统和硬实时系统。软实时系统和硬实时系统的区别在于一旦没有在规定的时间内完成任务所导致后果的严重性 。 超过时限后所得到的结果即使正确也可能是毫无作用的。 硬实时
6、系统中，运算超时是不允许发生的。在很多情况下，超时会导致巨大的灾难，会威胁人们的生命安全。但是在软实时系统中 ，超时不会导致严重后果。实时系统的应用范围很广，但很多实时系统是嵌入式的。一个嵌入式系统是计算机中添加操作系统，但是用户不公认这是个计算机 。以下列出嵌入式系统的一些例子 航空航天飞行管理系统 喷射发动机控制 武器系统 通讯 路由器 交换机 手机 加工控制 化学工厂 工厂自动化 食品加工语音MP3播放器 计算机外围设备 打印机 机器人uC/OS-I中文资料放大器和调谐器 扫描仪汽车制造业 反锁死制动系统气候控制 引擎控制 GPS 家用电器 空气调节机 恒温器 大型家用电器 视频 广播设
7、备 高清电视办公室自动化传真机 复印机 等等实时系统的设计，调试和配置比非实时系统难得多。1-前后台系统前后台系统前后台系统前后台系统简单的小型系统设计一般是基于前后台的或者无限循环的系统。包含一个无限循环的模块实现需要的操作（后台 ） 。中断处理程序实现异步事件（前台 ） 。前台也叫做中断级，后台也叫作任务级。临界操作应该在任务级中被执行，不可避免地必须在中断处理程序中执行也要确保是在很短的时间内完成 。 因为这会导致 ISR占用更长的时间 。 通常的 ， ISR中使能相关的信息而在后台程序中执行相应的操作 。 这叫做任务级响应 。 任务级响应的时间依赖于后台循环一次所需的时间 ， 通常这不
8、是一个固定常量 。 另外 ， 如果其中的代码稍有改动，那么循环一次所用的时间也将有所变化。uC/OS-I中文资料大多数高产量低成本微控制器的应用软件 （ 例如微波炉 ， 电话玩具等）都是基于前后台系统的。1-2实时内核实时内核实时内核实时内核实时内核是一个能管理 MPU、 MCU、 DSP时间和资源的软件。实时内核的应用包括迅速地响应，可靠地完成工作的各个部分。任 务 （ 也 叫 做 线 程 ） 是 一 段 简 单 的 程 序 ， 运 行 时 完 全 地 占 用 CPU。在单 CPU中，任何时候只有 1个任务被执行。内核的责任是管理任务 ， 也做多任务处理 。 多任务处理的作用是协调和切换多个
9、任务依次享用 CPU。多任务处理最大化 CPU的功能uC/OS-I中文资料同 时会 让我 们感 觉是 多个 CPU在 同时 运行 。多 任务 处理 也有 利于 处理模块化的应用 。 多任务处理一个最重要的方面在于它允许程序员管理复杂的实时应用 。 在多任务处理中程序员可以简单的维护和升级产品。 uC/OS-I是一个抢占式内核 ， 这意味着 uC/OS-I总是执行最重要的就绪任务，如图 1-2。F1-2（ 1） 一个低优先级的任务正在被执行F1-2（ 2）发生一个中断， CPU转向 ISRF1-2（ 3） ISR响应中断请求设备 ， 但是 ISR只做非常少的工作 。 ISR应该标记或发送消息到一
10、个高优先级的任务 ， 让中断能够快速处理完毕 。 例如 ， 如果一个中断来自于以太网控制器 ， ISR标记任务 ， 在任务级响应以太网控制器。 F1-2（ 4） 当 ISR执行完毕 ， uC/OS-I注意到 ISR创建的一个更高优先级的任务就绪。 uC/OS-I将不会返回到中断前的任务，它会切换uC/OS-I中文资料到这个更高优先级的任务。 F1-2（ 5）高优先级任务执行必要的处理答复中断请求设备。F1-2（ 6）当高优先级任务完成时，返回原任务中断前的代码。F1-2（ 7）原任务在它被中断的地方开始执行。uC/OS-I内 核 也 负 责 管 理 任 务 间 的 交 流 ， 系 统 的 资
11、源 （ 内 存 和I/O） 。系统中加入内核需要额外的支出，因为内核提供服务时需要时间去处理 。 大多数的额外支出取决于服务的调用频繁度 。 在一个优秀的设 计 中 ， 内 核 占 用 CPU的 时 间 介 于 2%到 4%之 间 。 因 为 uC/OS-I是一个软件，添加到目标系统中需要额外的 ROM和 RAM。低档的单片机很有可能不支持像 uC/OS-I那样的实时内核 ， 因为它只有很少的 RAM可供访问。 uC/OS-I内核需要 1K到 4K之间 的RAM， 加上每个任务自己所需的堆栈空间 。 至少有 4K大小 RAM的处理器才有可能成功移植 uC/OS-I。最 后， 为了 更好 地使
12、用 CPU， uC/OS-I提 供了 大约 70种 常用 的服务。当用过像 uC/OS-I那样的具有实时内核的系统后，你将不会再去使用前后台系统了。 1-3实时系统（实时系统（实时系统（实时系统（RTOS）一个实时系统通常包括一个实时内核以及其他高级的服务 ， 例如 ：文件管理 ， 堆栈协议 ， 图形用户接口等等 。 大多数服务都是跟 I/O有uC/OS-I中文资料关的。 Micrium 提供了 RTOS一套完整的组件 ， 包括 uC/FS、 uC/TP-I、uC/GUI、 uC/USB等 。 这些组件大部分都可以单独执除了 uC/TP-I。实时内核在应用中不是必须的 。 事实上 ， 用户可以
13、单独选择您的应用所需用的组件。详情和购买请联系 Micrium (w.Micrium .com ) 。1-4uC/OS-IuC/OS-I是一个可扩展的 ， 可固化的 ， 抢占式的实时内核 ， 它管理的任务个数不受限制 。 它是第三代内核 ， 提供了现代实时内核所期望 的 所 有 功 能 包 括 资 源 管 理 、 同 步 、 内 部 任 务 交 流 等 。 uC/OS-I也提供了很多特性是在其他实时内核中所没有的 。 比如能在运行时测量运行性能 ， 直接得发送信号或消息给任务 ， 任务能同时等待多个信号量和消息队列。 以下列出 uC/OS-I的特点：源 代 码 ： uC/OS-I完 全 根 据 ANSI-C标 准 写 的 。 代 码 的 规 范 是Micrium 团队的一种文化 。 虽然很多商业内核供应商提供他们产品的源代码 ， 但是这些产品很有可能是笨重且难以利用的 。 除非代码严格地 遵 循 标 准 并 且 产 品 有 完 整 的 带 例 子 的 说 明 书 以 展 示 代 码 是 怎 样 工作的。通过这本书，你将会对 uC/OS-I内部的工作情况有一个很深的了解。 应用程序接口 （ API） ： uC/OS-I是很直观的 。 如果你熟悉类似的编码规范 ， 你能轻松地知道函数名所对应的服务 ， 以及需要怎样的参
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