UC/OS 在TMS320C6711 DSP上的移植過程

引言 實時操作系統(tǒng)的使用，能夠簡化嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用開發(fā)，有效地確保穩(wěn)定性和可靠性，便于維護(hù)和二次開發(fā)。 μc/os-ii是一個基于搶占式的實時多任務(wù)內(nèi)核，可固化、可剪裁、具有高穩(wěn)定性和可靠性，除此以外，μc/os-ii的鮮明特點就是源碼公開，便于移植和維護(hù)。

在μc/os-ii官方的主頁上可以查找到一個比較全面的移植范例列表。但是，在實際的開發(fā)項目中，仍然沒有針對項目所采用芯片或開發(fā)工具的合適版本。那么，不妨自己根據(jù)需要進(jìn)行移植。 本文則以在tms320c6711 dsp上的移植過程為例，分析了μc/os-ii在嵌入式開發(fā)平臺上進(jìn)行移植的一般方法和技巧。 μc/os-ii移植的基本步驟 在選定了系統(tǒng)平臺和開發(fā)工具之后，進(jìn)行μc/os-ii的移植工作，一般需要遵循以下的幾個步驟： ● 深入了解所采用的系統(tǒng)核心 ● 分析所采用的c語言開發(fā)工具的特點 ● 編寫移植代碼 ● 進(jìn)行移植的測試 ● 針對項目的開發(fā)平臺，封裝服務(wù)函數(shù) （類似80x86版本的pc.c和pc.h） 系統(tǒng)核心 無論項目所采用的系統(tǒng)核心是mcu、dsp、mpu，進(jìn)行μc/os-ii的移植時，所需要關(guān)注的細(xì)節(jié)都是相近的。 首先，是芯片的中斷處理機(jī)制，如何開啟、屏蔽中斷，可否保存前一次中斷狀態(tài)等。還有，芯片是否有軟中斷或是陷阱指令，又是如何觸發(fā)的。 此外，還需關(guān)注系統(tǒng)對于存儲器的使用機(jī)制，諸如內(nèi)存的地址空間，堆棧的增長方向，有無批量壓棧的指令等。 在本例中，使用的是tms320c6711 dsp。這是ti公司6000系列中的一款浮點型號，由于其時鐘頻率非常高，且采用了超常指令字（vliw）結(jié)構(gòu)、類risc指令集、多級流水等技術(shù)，所以運算性能相當(dāng)強(qiáng)大，在通信設(shè)備、圖像處理、醫(yī)療儀器等方面都有著廣泛的應(yīng)用。 在c6711 中，中斷有3種類型，即復(fù)位、不可屏蔽中斷（nmi）和可屏蔽中斷（int4-int15）?？善帘沃袛嘤蒫sr寄存器控制全局使能，此外也可用ier寄存器分別置位使能。而在c6711中并沒有軟中斷機(jī)制，所以μc/os-ii的任務(wù)切換需要編寫一個專門的函數(shù)實現(xiàn)。 此外，c6711也沒有專門的中斷返回指令、批量壓棧指令，所以相應(yīng)的任務(wù)切換代碼均需編程完成。由于采用了類risc核心，c6711的內(nèi)核結(jié)構(gòu)中，只有a0-a15和b0-b15這兩組32bit的通用寄存器。 c語言開發(fā)工具 無論所使用的系統(tǒng)核心是什么，c語言開發(fā)工具對于μc/os-ii是必不可少的。 最簡單的信息可以從開發(fā)工具的手冊中查找，比如：c語言各種數(shù)據(jù)類型分別編譯為多少字節(jié)；是否支持嵌入式匯編，格式要求怎樣；是否支持“interrupt”非標(biāo)準(zhǔn)關(guān)鍵字聲明的中斷函數(shù)；是否支持匯編代碼列表(list)功能，等等。 上述的這樣一些特性，會給嵌入式的開發(fā)帶來很多便利。ti的c語言開發(fā)工具ccs for c6000就包含上述的所有功能。 而在此基礎(chǔ)上，可以進(jìn)一步地弄清開發(fā)工具的一些技術(shù)細(xì)節(jié)，以便進(jìn)行之后真正的移植工作。 首先，開啟c編譯器的“匯編代碼列表(list)”功能，這樣編譯器就會為每個c語言源文件生成其對應(yīng)的匯編代碼文件。 在ccs開發(fā)環(huán)境中的方法是：在菜單“/project/build options”的“feedback”欄中選擇“interlisting：opt/c and asm(-s)”；或者，也可以直接在ccs的c編譯命令行中加上“-s”參數(shù)。 然后分別編寫幾個簡單的函數(shù)進(jìn)行編譯，比較c源代碼和編譯生成的匯編代碼。例如： void func_temp (void)

{

func_tmp2(); //調(diào)用任一個函數(shù)

} 在ccs中編譯后生成的asm代碼為： .asg b15, sp // 宏定義 _func_temp: stw b3,*sp--(8) // 入棧 nop 2 call _ func_tmp2 //----------- mvkl back, b3 // 函數(shù)調(diào)用 mvkh back, b3 //----------- nop 3 back: ldw *++sp(8),b3 // 出棧 nop 4 ret b3 // 函數(shù)返回 nop 5 由此可見，在ccs編譯器的規(guī)則中，b15寄存器被用作堆棧指針，使用通用存取指令進(jìn)行棧操作，而且堆棧指針必須以8字節(jié)為單位改變。 此外，b3寄存器被用來保存函數(shù)調(diào)用時的返回地址，在函數(shù)執(zhí)行之前需要入棧保護(hù)，直到函數(shù)返回前再出棧。 當(dāng)然，ccs的c編譯器對于每個通用寄存器都有約定的用途，但對于μc/os-ii的移植來說，了解以上信息就足夠了。 最后，再編寫一個用“interrupt”關(guān)鍵字聲明的函數(shù)： interrupt void isr_temp (void)

{

int a; a=0;

} 生成的asm代碼為： _isr_temp: stw b4,*sp--(8) // 入棧 nop 2 <