① 51單片機可以跑操作系統么怎樣弄聽說ucos好像可以。請高手指點。謝謝。
可以跑UCOS,主要是RAM要夠大,跑最小系統至少512位元組的RAM,時鍾頻率高一點肯定是性能好一猜跡寬些,但是低了也能跑(當然就不實用了,只為學慣用)。
你可以用STC89C58RD,這個10塊錢左右,直接用串口就可以下載程序,也能有足夠的RAM跑UCOS的最小系統。
另外51可跑的系統,常見的還有Keil自帶的RTX51 TINY,這個耗資源較小,比較實用。
UCOS2在51上還是學習意義大一些穗亮,現在一片州歲STM32最便宜的也才十來塊錢,性能強很多。
② stc系列單片機_μC/OS-Ⅱ在C8051F系列單片機上的移植及其應用系統開發
隨著微處理器技術的飛速發展和嵌入式系統實時性要求的不斷提高,應用實時多任務操作系統(RTOS)作為嵌入式設計的開發平台已逐步成為嵌入式應用設計的主流。本研究討論將μC/OS-Ⅱ移植到C8051F系列高性能8位單片機中,並以C8051F060為例闡述了其應用系統的開正基發過程。
一、μC/OS-Ⅱ的基本工作原理
1.任務管理
µC/OS-II中的任務可以是一個無限的循環,也可以在一次執行完畢後被「刪除」掉,即該任務可以認為CPU完全屬於該任務本身,實時應用程序的設計過程包括將問題分割為多個任務。µC/OS-II可以管理64個任務,每個任務有一定的優先順序,且優先順序不重復。
2.任務調度機制的實現
µC/OS-II是可剝奪型內核,優先順序高的任務一旦就緒就能剝奪優先順序較低任務的CPU使用權,這提高了系統的實時響應能力。在沒有中斷情況下,任務間的切換一般會調用OSSched()函數。µC/OS-II的中斷服務子程序和一般前/後台的操作有所不同。
3.任務之間的通信
在µC/OS-II中,可以通過信號量、消息郵箱和消息隊列等機制,實現數據共享和任務通信。消息郵箱用一個指針型變數,一個任務或一個中斷服務子程序通過內核服務,將一則消息放入郵箱,一個或多個任務通過內核服務接受這則消息。每個郵箱有相應的等待消息任務表,等待消息的任務在無消息時被置掛起態,並記入郵箱等待消息任務表中。消息放入郵箱,內核將運行等待消息任務表中優先順序最高的任務。
二、移植及應用
C8051F060系列單片機特別適舉數謹用於任務繁重的小型化測控系統。當晶元具有的功能被較多地使用時,系統要處理的任務就較多,編程頭緒也多。為了簡化應用程序實現程序模塊化,提高應用程序的實時性和可靠畢納性,將μCOS2Ⅱ移植到C8051F060中就成為一件很有意義的事。
1.µC/OS-II的移植
(1)修改INCLUDES.H文件:增加的頭文件放在頭文件列表的最後。
#include "os_cpu.h"
#include "os_cfg.h"
#include "ucos_ii.h"
(2)修改OS CPU.H文件:為確保系統在KEIL環境下正常運行,重新定義了一系列與C8051F060和KEIL編譯器相關的數據結構、宏和常數。
typedef unsigned char OS_STK;/*定義堆棧寬度為8位*/
typedef unsigned char OS_CPU_SR;
#define OS_ENTER_CRITICAL() EA="0"
#define OS_EXIT CRITICAL()EA="1"
(3)修改OS_CPU_A.ASM文件
①編寫OSSTartHihgRdy()函數:獲得將要恢復運行的就緒任務的堆棧映像的最低地址,並計算出堆棧長度,然後向系統堆棧復制數據、堆棧指針SP和堆棧映像指針?C_XBP,最後利用中斷返回。
②編寫OSCtxSw()函數:先從當前任務的TCB控制塊中獲得當前任務堆棧長度和堆棧映像指針,然後將系統堆棧的內容復制到任務堆棧映像,最後獲得將要恢復運行的就緒任務的TCB,程序跳至OSSTartHihgRdy()函數的入口,實現任務的切換。
③編寫OSIntCtxSw()函數:代碼大部分與OSCtxSw()相同,不同之處在於此處不需要再保存寄存器;需要調整堆棧指針(SP=SP-4),去掉在調用OSIntExit(),OSIntCtxSw()中壓入堆棧中的多餘的內容,以使堆棧中只包含任務的運行環境。
④編寫OSTickISR()函數:用定時器0作中斷源,初始化定時器0使系統每秒中斷100次,節拍率Tick=100次/秒。
(4)修改OS_CPU_C.C文件:編寫OSTaskStkInit()函數用來初始化堆棧。
2. 基於µC/OS-II的C8051F060應用系統開發
移植了µC/OS-II的C8051F060的每個功能都可以作為一個獨立的任務,每個任務都有自己的堆棧空間,可以被其他任務和中斷服務程序掛起。在設計中,主函數均以OSInit()開始,以OSStart()結束,中間部分為與硬體相關的系統初始化函數。對於任務的建立,必須依照µC/OS-II系統中建立任務的格式,根據自己的需求來確定任務的個數,並且根據任務的重要程度和被調用的頻率來設置好優先順序。創建好任務後,在主函數外面分別列出各個任務函數,每個任務函數都是一個無限循環程序,調用實現某些功能的應用程序函數,然後按設計的需求設置掛起方式和掛起時間。
應用系統測試程序實現了6個任務:Task1是每1s發送CAN數據包,Task2是處理CAN接收到的數據,Task3是每3s發送串口數據,Task4是處理串口接收到的數據,Task5是處理按鍵信息,Task6是顯示數據。CAN匯流排接收採用中斷方式,其優先順序高於其他任務,為了保證系統的實時性,在中斷程序中不處理數據,只是發送一個信號量,在Task2中處理CAN數據。串口數據接收亦採用中斷方式,其優先順序低於CAN高於其他任務。串口數據發送採用的是查詢方式,按位元組發送。程序中設置6個任務的優先順序依次為13,11,14,12,15,16。
在主程序中,首先初始化C8051F060和CAN,調用OsInit();然後調用API函數,創建6個任務(不包括空閑任務);再創建一個信號量CAN_EVENT,為中斷與Task2通信所用;最後調用OSStart(),OS系統開始運行優先順序最高的任務。Task2的優先順序最高,但是在沒收到CAN_EVENT之前,任務一直處於休眠狀態,當CAN接收器收到數據包後,Task2進入就緒態,在中斷返回時,進行任務切換,執行優先順序最高Task2。在Task2還未收到信號量之前,Task1、Task3、Task4、Task5和Task6根據時間延時和優先順序的不同各自獨立運行。
三、結束語
將編寫的測試程序下載到C8051F060應用系統中進行了實際的運行測試,測試表明,基於µC/OS-II的C8051F060應用系統中的各任務工作穩定可靠,取得了滿意的效果,為進行嵌入式應用系統的進一步設計奠定了基礎。
(作者單位:黑龍江省大慶職業學院)
註:本文中所涉及到的圖表、註解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文
本文為全文原貌 未安裝PDF瀏覽器用戶請先下載安裝 原版全文
③ 51單片機都支持什麼操作系統
STC系列51單片機一般都內部帶有幾K的數據存儲器,可以支持UCOSII操作系統,不過意義不是太大,內存還是太小了。