基于MSP430的实时多任务操作系统

2019-08-07 19:55发布

引 言      

        1 在MSP430上使用RTOS的意义一般的观点认为,MSP430上使用RTOS是没有意义的这是可以理解的。因为MSP430的硬件资源有限(以MSP430F149为例,只有2KB RAM),任何商业操作系统都不可能移植到MSP430上。目前在MSP430上得到应用的RTOS,只有μC/OS-II,但使用μC/OS-II 必须有昂贵的C编译器,这严重地限制了其在MSP430上的使用。  

       正是基于以上情况,笔者在应用MSP430过程中,编写了一个基于MSP430F149的RTOS,暂定名为M430/OS。它占用RAM量少、代码短小,稍加改动就可适用于大多数其它MSP430单片机。  

  
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16条回答
houjiakai
1楼-- · 2019-08-07 20:30
    2.2 系统函数介绍  

       ① OS_Init:多任务初始化,进行任务栈(任务栈的结构见图1)、任务延时计数、任务状态的初始化。初始化完成后,系统直接切换到最高优先级的任务,多任务系统启动。  
       ② OS_Time_Dly:把当前任务挂起一段指定时间让其它任务运行。  

       ③ OS_Sched:任务调度,它先把每个任务的延时数减1,然后再找出最高优先级的就绪任务,并切换到这个就绪任务。如果无就绪任务,就切换到空闲任务。   

       ④ OS_Free_Task:空闲任务,是一个很重要的系统任务,当所有任务都挂起时,运行此任务。它主要是对一个计数器Free_Count一直进行累加,用户可以根据这个计数器计算出CPU的利用率。  

       ⑤ OS_Task_Lock:锁定任务调度,禁止任务调度。主要用来锁定在低优先级中的一些可重入的代码或一些重要代码。  

       ⑥ OS_Task_Unlock:解锁任务调度,和上面的子程序功能相反。  
houjiakai
2楼-- · 2019-08-07 23:02
初始化完任务栈之后,就把堆栈指针指向最高任务优先级任务栈的任务首地址处,再执行ret返回。这样,多任务就启动开了,程序如下:mov.w #09feh , sp ;最高优先级的任务栈任务首地;址位置ret ;返回到最高优先级的任务任务初始化的流程如图2所示。          
houjiakai
3楼-- · 2019-08-08 01:57
(2)时钟节拍  

       时钟节拍由MSP430F149的TimerA产生。TimerA工作于上升模式,CCR0中是TimerA计数最大值。TimerA初始化代码如下:

       bis.w #(TASSEL1+TACLR+MC_1),&TACTL
       mov.w 2(sp),&CCR0 ;计数最大值,此值决定时钟节拍
       bis.w #CCIE,&CCTL0
       (3)任务调度  

       应用程序调用OS_init进行初始化后,直接切换到最高优先级的任务。  

       每个任务在运行一个循环后执行OS_ Time_Dly挂起。这是通过把该任务的延时数填到该任务的Task_ Tick中,然后再执行任务调度程序实现。任务调度就是在定时中断时对所有任务的Task_ Tick减1,然后再按优先级高低的顺序查找Task_Tick减到0的任务,并直接跳到任务切换程序。下面是任务切换程序(r10的内容是就绪任务的标志,由调度程序找出):

       pushALL ;把当前任务现场入栈
       mov.b Now_Task,r11 ;当前任务标志放r11
       mov.w sp,Task_SP(r11) ;保存当前任务堆栈指针
       mov.b r10,Now_Task ;就绪任务标志变为当前任务标志
houjiakai
4楼-- · 2019-08-08 03:56
 精彩回答 2  元偷偷看……
houjiakai
5楼-- · 2019-08-08 07:41
3 总 结

       M430/OS已在笔者开发的基于MSP430F149的系统上应用,运行稳定可靠。该操作系统稍加改动,就可应用于其它MSP430单片机。当然,它的功能还是很有限的,也可能还存在一些尚未暴露的问题;但无论如何,它向我们证明,在MSP430单片机系统中使用RTOS是完全可能的。 
xuan309170083
6楼-- · 2019-08-08 12:39
又是RTOS,我喜欢!
目前正在研究一个基于51的RTOS,和楼主描述的这个OS功能差不多(这应该是MCU上RTOS的共性吧)

等研究透了也移植到430上试试

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