嵌入式μC/OS-Ⅱ系統(tǒng)在MCS-51上的移植與應用

1.77萬字
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摘要 本文完成的是嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ移植到51單片機上的過程。現(xiàn)在的社會有很多需要用到單片機的場合，傳統(tǒng)的51單片機不能實現(xiàn)多任務的運行，而μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系統(tǒng)代碼簡潔、成本低廉，適合移植到51系列單片機，完成不太復雜的多任務功能。
課題首先研究了當前的一些操作系統(tǒng)，比較發(fā)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ有代碼公開、可移植、易裁剪等優(yōu)點，可以移植到多種架構(gòu)的微處理器中進行指揮、協(xié)調(diào)和控制。然后又研究了51系列單片機的體系結(jié)構(gòu)以及移植的開發(fā)環(huán)境KeilC。通過分析μC/OS-Ⅱ的軟硬件體系結(jié)構(gòu)，確定移植需要修改的文件包括：匯編文件OS_CPU_A.ASM；處理器相關文件OS_CPU.H和OS_CPU_C.C；系統(tǒng)配置文件OS_CFG.H。然后根據(jù)51單片機特有的體系結(jié)構(gòu)，對上述文件進行了修改與增刪，最后編寫了與多任務相關的代碼并將改寫后的文件導入開發(fā)環(huán)境KeilC中，編譯、連接后運行程序，生成了.HEX可執(zhí)行文件，形成了移植后的μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)。
為了驗證移植結(jié)果，設計了一個多任務輸出程序，即在同一時刻屏幕的不同位置輸出不同的內(nèi)容，在移植后的μC/OS-Ⅱ系統(tǒng)上運行，并且得到了預期的運行結(jié)果。說明將嵌入式μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)移植到51系列單片機上的工作是成功的。
關鍵字：嵌入式 操作系統(tǒng) μC/OS-Ⅱ 移植 多任務

Application and Transplanting of μC/OS-Ⅱ System in MCS-51
Abstract This article is finished transplanting μC/OS-Ⅱ embedded operating system to MCS-51. Nowadays the society has many occasions need to use micro-controller. The traditional MCS-51 can not run multitasks, μC/OS-Ⅱ embedded operating system has simple code, low cost, suitable for transplanting to MCS-51 and completed less complex multitasking.
First of all,I studied some of the current operating systems, compared μC/OS-Ⅱ embedded systems with other systems found that the μC/OS-Ⅱsystem is code open, portable and cutting, etc. μC/OS-Ⅱ can be transplant to a variety of microprocessor architectures to command, coordinate and control it. Then studied the MCS-51’s architecture and the development environment KeilC. Analyzing the hardware and software architecture of μC/OS-Ⅱ. Determined the files need to modify, including: Compilation documents OS_CPU_A.ASM. Processor-related documents OS_CPU.H and OS_CPU_C.C. System Configuration File OS_CFG.H. Then according to the unique architecture of the MCS-51, modify and increase or decrease the above-mentioned documents. Then, write the code associated with the multitasking system. Then importing the rewritten files to the development environment KeilC, compiling, linking and running. Finally Generating an executable file. HEX. Thus the transplantation of C/OS-Ⅱ operating system was completed .
In order to test and verify the result of transplantation, designing a multitasking output program, outputting the different string on the screen at different locations in the same time. Running on the μC/OS- Ⅱ system and get the expected results. Reflect that the μC/OS- Ⅱ embedded operating system work on the SCM-51 is successful.
Keyword : Embedded Operating system μC/OS-Ⅱ Transplant Multitask


目 錄
第一章 概要 1
1.1 課題產(chǎn)生的背景 1
1.2 研究的現(xiàn)狀 1
1.3 論文的內(nèi)容與組織 2
第二章 相關技術(shù)介紹 3
2.1 嵌入式操作系統(tǒng) 3
2.1.1 操作系統(tǒng) 3
2.1.2 常見嵌入式操作系統(tǒng)的分析與對比 4
2.2 μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)介紹 6
2.2.1 μC/OS-Ⅱ的發(fā)展過程 6
2.2.2 μC/OS-Ⅱ的特點 6
2.3 51系列單片機簡介 8
2.3.1 單片機的發(fā)展及其應用 8
2.3.2 MCS-51系列單片機體系結(jié)構(gòu) 9
2.4 Keil集成開發(fā)環(huán)境 10
2.4.1 Keil界面以及菜單介紹 10
2.4.2 uVision4開發(fā)流程 11
第三章 系統(tǒng)框架設計 13
3.1 系統(tǒng)框架、模塊設計 13
3.1.1 文件OS_CPU.H的修改 14
3.1.2 任務堆棧的設計 15
3.1.3 文件OS_CPU_C.C的修改 15
3.1.4 重寫OS_CPU_A.ASM 17
第四章 移植的具體實現(xiàn)......................................................................................................19
4.1 各個模塊的設計與實現(xiàn) 19
4.1.1 處理器相關文件 OS_CPU.H 19
4.1.2 處理器相關文件OS_CPU_C.C 21
4.1.3 匯編相關文件OS_CPU_A.ASM 26
4.2 主要程序清單及運行結(jié)果 27
第五章 總結(jié)與展望.........................................33
5.1 總結(jié) 33
5.2 展望 34
致 謝 35
參考文獻 36