UCOS-II培训材料

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1、21ic中国电子网：http://www.21ic.com/21ic电子技术论坛：http://bbs.21ic.com/内容介绍1、介绍uC/OS-II嵌入式操作系统2、基于uC/OS-II的用电管理终端软件的设计书籍：《嵌入式实时操作系统uC/OS-II》作者：JeanLabrosseuC/OS-IIV2.52通过了美国航空航天管理局（FAA）的安全认证；安全性、可靠性是得到认证的。我们为什么会选择uC/OS-II嵌入式操作系统？1、与终端硬件平台相适应全部源代码5500行，可裁减定制，生成的可执行代码占15～20k,可以

2、移植到多种系列单片机上，包括ARM；2、考虑成本，免费的源代码公开；3、uC/OS-II代码简单，容易掌握和使用；具有多任务调度的基本功能；uC/OS-II嵌入式操作系统的缺点：1、缺少技术支持，相关的支持软件少；2、和商业软件比，功能较弱（如不支持时间片轮转，最大任务数为64等）；对应用开发的支持不够；2421ic中国电子网：http://www.21ic.com/21ic电子技术论坛：http://bbs.21ic.com/uC/OS内核介绍和基于RTOS的设计介绍一、概述l使用嵌入式RTOS的优点1将复杂的系统分解为多个

3、相对独立的任务，采用“分而治之”的方法降低系统的复杂度。通过将应用程序分割成若干独立的任务，RTOS使得应用程序的设计过程大为简化；2使得应用程序的设计和扩展变得容易，无需较大的改动就可以增加新的功能；3用户给系统增加一些低优先级的任务，则用户系统对高优先级的任务的响应时间几乎不受影响；4实时性能得到提高。使用可剥夺型内核，所有时间要求苛刻的事件都得到了尽可能快捷有效的处理；5通过有效的服务，如信号量、邮箱、队列、延时及超时等，RTOS使资源得到更好的利用；l使用嵌入式RTOS的缺点1使用RTOS增加了系统的内存和CPU等使用

4、开销，例如任务之间的通讯、RTOS的调度程序等；2需要采用一些新的软件设计方法，对系统设计人员的要求高一些。例如驱动程序的设计要考虑到共享资源的互斥问题；3系统任务的划分是比较复杂的过程，需要设计人员对业务和RTOS操作系统都很熟悉。luC/OS操作系统的特点uC/OS是一个完成的，可移植、可固化、可裁减的抢占式实时多任务操作系统内核。主要用ANSI的C语言编写，少部分代码是汇编语言。uC/OS主要有以下特点：1、可移植性可以移植到多个CPU上，包括三菱单片机。2、可固化可以固化到嵌入式系统中3、可裁减可以定制uC/OS，使用

5、少量的系统服务4、可剥夺性uC/OS是完全可剥夺的实时内核，uC/OS总是运行优先级最高的就绪任务。5、多任务运行uC/OS可以管理最多64个任务。不支持时间片轮转调度法，所以要求每个任务的优先级不一样。6、可确定性uC/OS的函数调用和系统服务的执行时间可以确定。2421ic中国电子网：http://www.21ic.com/21ic电子技术论坛：http://bbs.21ic.com/7、任务栈每个任务都有自己的单独的栈，而且每个任务栈空间的大小可以不一样。8、系统服务uC/OS有很多系统服务，如信号量、时间标志、消息邮箱

6、、消息队列、时间管理等等。二、uC/OS内核介绍l基本概念1、前后台系统也称为超循环系统。应用程序是一个无限的循环，循环中实现相应的操作，这部分看成后台行为。用中断服务程序处理异步事件，处理实时性要求很强的操作，这部分可以看成前台行为。2、共享资源可以被一个以上任务使用的资源叫做共享资源。3、任务：一个任务是一个线程，一般是一个无限的循环程序。一个任务可以认为CPU资源完全只属于自己。任务可以是以下五种状态之一：休眠态，就绪态，运行态，挂起态和被中断态。uC/OS-II提供的系统服务可以使任务从一种状态变为另一种状态。4、任务

7、切换：任务切换就是上下文切换，也是CPU寄存器内容切换。当内核决定运行另外的任务时，它保存正在运行任务的当前状态（CPU寄存器的内容）到任务自己的栈区。入栈完成后，就把下一个将要运行的任务状态从该任务的栈中重新装入CPU寄存器，并开始下一个任务的运行，这个过程叫做任务切换。5、内核多任务系统中内核负责管理和调度各个任务，为每个任务分配CPU时间，并负责任务间的通信。内核总是调度就绪态的优先级最高的任务。内核本身增加了系统的额外负荷，因为内核提供的服务需要一定的执行时间。6、可剥夺型内核uC/OS－II以及绝大多数商业实时内核都

8、是可剥夺型内核。最高优先级的任务一旦就绪，就抢占运行着的低优先级的任务，得到CPU的使用权。7、可重入函数：可以被多个任务调用，并且不用担心数据会被破坏的函数。8、优先级反转2421ic中国电子网：http://www.21ic.com/21ic电子技术论坛：http://b