在Nexar上如何實(shí)現(xiàn)RTOS51的嵌入式系統(tǒng)

構(gòu)建基于RTOS51操作系統(tǒng)的嵌入式軟件工程
在Nexar中創(chuàng)建基于RTOS的嵌入式系統(tǒng)工程，需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)嵌入式工程，其中包括一個(gè)用戶(hù)配置文件（user.oil），用戶(hù)設(shè)計(jì)源文件（*.c，*.h）；并在系統(tǒng)配置選項(xiàng)中設(shè)定編輯，編譯，鏈接及調(diào)試環(huán)境參數(shù)。當(dāng)修改用戶(hù)配置文件（user.oil），系統(tǒng)將會(huì)在目標(biāo)代碼中重建RTOS庫(kù)。完成嵌入式系統(tǒng)工程編譯后，TASKING調(diào)試器可以利用ORTI協(xié)議（OSEK實(shí)時(shí)接口協(xié)議）完成嵌入式系統(tǒng)的實(shí)時(shí)調(diào)試。同時(shí)，在Nexar中支持軟件的仿真調(diào)試功能。

以下我們將結(jié)合一個(gè)實(shí)例來(lái)簡(jiǎn)要介紹一下如何在Nexar上實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的基于RTOS51的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程。

首先：創(chuàng)建一個(gè)新的嵌入式系統(tǒng)工程
1、選擇菜單  [menus]File>>New>>Project>>Embedded Project，在工程欄中將會(huì)顯示新建的嵌入式系統(tǒng)工程名，選擇菜單[menus]File>>Save Project，在對(duì)話框中修改工程名稱(chēng)，然后Save。在工程欄中選擇File View選項(xiàng)，在工程中將會(huì)列出所有屬于當(dāng)前工程的文件。注：Structure Editor選項(xiàng)用于編輯工程中文件間的鏈接關(guān)系。
 
圖1.1 新創(chuàng)建嵌入式系統(tǒng)工程
 
圖1.2工程欄----嵌入式工程

2、在嵌入式系統(tǒng)工程添加用戶(hù)配置文件（myrtos.oil）及系統(tǒng)控制源代碼（mymain.c）。選擇菜單[menus]File>>New>>C Source Document 及Text Document；也可以在工程欄中選中嵌入式系統(tǒng)工程名，然后點(diǎn)擊鼠標(biāo)，選擇[popups]Add New to Project>>C file 及Text Document。保存文件，重新命名為mymain.c及myrtos.oil。
 
圖1.3 工程欄----創(chuàng)建原理圖

為了便于演示，在這個(gè)嵌入式系統(tǒng)工程中僅涉及到了用戶(hù)配置文件（myrtos.oil）及系統(tǒng)控制源代碼（mymain.c）兩個(gè)文件。實(shí)際上，用戶(hù)可以根據(jù)軟件設(shè)計(jì)的需要添加函數(shù)頭文件及子程序源代碼。在工程建立后，Nexar將自動(dòng)生成一個(gè) makefile（在本項(xiàng)目中為myrtos.mak），在該文檔中包含了嵌入式系統(tǒng)構(gòu)架規(guī)則；在每次重編譯時(shí)，Nexar將會(huì)按照makefile中的設(shè)定更新嵌入式工程目標(biāo)代碼。在嵌入式系統(tǒng)工程中RTOS庫(kù)的建立是通過(guò)OIL文件中的參數(shù)設(shè)定。

其次：編輯系統(tǒng)應(yīng)用文檔
1、 在文檔mymain.c中編寫(xiě)用戶(hù)源代碼如下，然后保存；
#include <osek/osek.h>      //OSEK/OSEK.H RTOS51內(nèi)核系統(tǒng)函數(shù)頭文件

DeclareTask(task0);         //申明任務(wù)0
DeclareTask(task1);         //申明任務(wù)1
DeclareTask(task2);         //申明任務(wù)2
DeclareEvent(EV0);          //定義事件0
DeclareEvent(EV1);          //定義事件1
DeclareAppMode(Ap1);        //定義任務(wù)運(yùn)行模式

int main(int argc)
{
    (void)argc;               //系統(tǒng)傳遞參數(shù) argc
    StartOS(Ap1);             //調(diào)用系統(tǒng)函數(shù)  StartOS()
    return 1;
}

TASK(task0)                   //任務(wù)0子程序代碼
{
    EventMaskType event;
    ActivateTask(task1);             //調(diào)用任務(wù)1子程序
    while(1)
    {
       WaitEvent(EV0 | EV1);         //調(diào)用系統(tǒng)事件判定函數(shù) WaitEvent()
       GetEvent(task0,&event);       //調(diào)用系統(tǒng)事件傳遞函數(shù)GetEvent()
       ClearEvent(event);             //調(diào)用系統(tǒng)事件釋放函數(shù) ClearEvent()
       if(event & EV0)
       {
          ActivateTask(task2);        //調(diào)用任務(wù)2子程序

       }
       else if (event & EV1)
       {
          ActivateTask(task1);        //調(diào)用任務(wù)1子程序
       }
    }
}

TASK(task1)             //任務(wù)1子程序代碼
{
    SetEvent(task0,EV0);
    TerminateTask();
}

TASK(task2)             //任務(wù)2子程序代碼
{
    SetEvent(task0,EV1);
    TerminateTask();
}
2、 在文檔myrtos.oil中編寫(xiě)用戶(hù)配置文件，然后保存；
#include <osek/osek.oil>     //OSEK/OSEK.OIL RTOS51內(nèi)核系統(tǒng)配置文件

CPU myRTOS                                        //構(gòu)架一個(gè)基于RTOS的應(yīng)用代碼myRTOS
{
    OS StdOS                                      //定義一個(gè)基于RTOS的操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)StdOS
    {
    /* All debug switches are enabled */
        STATUS             = EXTENDED;          //
        STARTUPHOOK        = FALSE;/*TRUE;*/  //上電自加載函數(shù)使能
        ERRORHOOK          = FALSE;             //錯(cuò)誤信息函數(shù)使能
        SHUTDOWNHOOK       = FALSE;             //關(guān)閉函數(shù)使能
        PRETASKHOOK        = FALSE;             //預(yù)先定義任務(wù)調(diào)用函數(shù)使能
        POSTTASKHOOK       = FALSE;              //已調(diào)用任務(wù)函數(shù)使能
        USEGETSERVICEID    = FALSE;             //用戶(hù)收發(fā)函數(shù)調(diào)用使能
        USEPARAMETERACCESS = FALSE;            //
        USERESSCHEDULER    = FALSE;             //用戶(hù)任務(wù)調(diào)用計(jì)劃函數(shù)使能

    /* tetris does not undergo application resets */
       MULTISTART         = FALSE;               //多任務(wù)控制使能
    /* shuts down the system in case of stack overflow */
        STACKMONITOR       = TRUE;              //堆棧監(jiān)控使能
    /* let us have ORTI information */
       ORTI        = TRUE;           //ORTI協(xié)議調(diào)用使能（注：運(yùn)行debug時(shí)，需設(shè)定為true）
    EVENT    EV0;                                 //定義事件0
    EVENT    EV1;                                 //定義事件1
    APPMODE  Ap1;                                 //定義運(yùn)行模式
    TASK task0                                    //設(shè)定任務(wù)0的運(yùn)行模式
    {
         PRIORITY           =     9;              //優(yōu)先級(jí)設(shè)定1-255，越大表示優(yōu)先級(jí)高
         SCHEDULE           =     FULL;          //執(zhí)行任務(wù)計(jì)劃
         ACTIVATION         =     1;             //激活狀態(tài)
         AUTOSTART          =     TRUE {APPMODE=Ap1;};    //自動(dòng)調(diào)用，true表示任務(wù)系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用功能使能
         EVENT              =     EV0;           //定義任務(wù)中運(yùn)行的事件
         EVENT              =     EV1;
    };
    TASK task1                                    //設(shè)定任務(wù)1的運(yùn)行模式
    {
         PRIORITY           =     5;
         SCHEDULE           =     FULL;
         ACTIVATION         =     1;
         AUTOSTART          =     FALSE;
    };
    TASK task2                                    //設(shè)定任務(wù)2的運(yùn)行模式
    {
         PRIORITY           =     5;
         SCHEDULE           =     FULL;
         ACTIVATION         =     1;
         AUTOSTART          =     FALSE;
    };
};

3、設(shè)定嵌入式系統(tǒng)工程參數(shù)：
 在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中通過(guò)選擇工程菜單[menus]Project>>Project Options，打開(kāi)對(duì)話框Options for Embedded Project *.PrjEmb(如圖2.1)。在圖2.1右上角的設(shè)定選項(xiàng)中選擇TASKING TSK51x/TSK52x；然后，在處理器域中選擇當(dāng)前嵌入式工程的軟核對(duì)象（如TSK51A）。在C編譯域中存儲(chǔ)器模式屬性選中variables in XDATA并使能 allow reentrant function功能框。（注：對(duì)初學(xué)者而言，可以簡(jiǎn)單的通過(guò)將所有功能選項(xiàng)設(shè)定為系統(tǒng)默認(rèn)狀態(tài)，如圖2.1中紅色標(biāo)注部分）。
 
圖2.1嵌入式系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定欄[!--empirenews.page--]

3、 構(gòu)建用戶(hù)應(yīng)用系統(tǒng)：
在系統(tǒng)菜單[menus]Project>>Compile Embedded Project *.PrjEmb命令，或在工程欄中，鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)工程名（Embedded_Project1.PrjEmb）；OIL文件及RTOS庫(kù)將會(huì)通過(guò)系統(tǒng)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境編譯、集成、鏈接及定位一些動(dòng)作生成一個(gè)*.abs文檔。就本演示工程而言，在工程構(gòu)建完成后，在工程目錄下將會(huì)出現(xiàn)以下一系列自動(dòng)生成的文檔：
工程通用文件：g_conf.c/g_isrstrame.c/g_conf_types.h/g_conf.h
用戶(hù)配置文件：orti.txt/flag.h
RTOS庫(kù)文件：OSEK.lib
工程目標(biāo)文件：*.abs

4、 調(diào)試用戶(hù)應(yīng)用系統(tǒng)：
在獲得一個(gè)由系統(tǒng)構(gòu)建的嵌入式項(xiàng)目目標(biāo)文件（*.abs）后，Nexar開(kāi)發(fā)工具將可以提供對(duì)嵌入式項(xiàng)目的集成在線調(diào)試功能，同時(shí)也支持仿真調(diào)試功能；
首先打開(kāi)主程序文檔，然后在工程欄中用鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊嵌入式項(xiàng)目工程并在彈出的浮動(dòng)命令條上選擇simulate命令，接下來(lái)通過(guò)選擇系統(tǒng)菜單[menus]View>>Workspace Panels>>Embedded>>RTOS命令調(diào)出調(diào)試信息對(duì)話框，從系統(tǒng)菜單中選擇[menus]Debug>>RTOS>>Tasks命令，最后按功能鍵F9，仿真執(zhí)行嵌入式項(xiàng)目。為了便于觀察項(xiàng)目的運(yùn)行狀態(tài)，在調(diào)試信息對(duì)話框中可以添加相應(yīng)的關(guān)鍵字或在主程序中設(shè)定斷點(diǎn)，如圖2.2。
 
圖2.2嵌入式系統(tǒng)調(diào)試界面

5、 以下是調(diào)試功能鍵的定義，如圖2.3：
a、執(zhí)行            F9
b、設(shè)定斷點(diǎn)        F5
c、單步執(zhí)行        F7
d、單步跨越執(zhí)行    F8
e、停止調(diào)試        Ctr+F3
f、調(diào)試復(fù)位        Ctr+F2
g、執(zhí)行到光標(biāo)處    Ctr+F9
 
圖2.3仿真調(diào)試功能菜單