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1、 嵌入式操作系统课程嵌入式操作系统课程嵌入式操作系统课程嵌入式操作系统课程 实验指导书实验指导书实验指导书实验指导书 嵌入式操作系统课程实验指导书 I 目 录 前 言.I 实验一 多任务及调度实验.1 基本信息.1 实验预习.1 实验过程.2 实验数据和实验结果记录.7 实验结果分析.8 实验二 任务同步实验.8 基本信息.8 实验预习.8 实验过程.9 实验数据和实验结果记录.12 实验结果分析.12 实验三 信号量集实验.12 基本信息.12 实验预习.13 实验过程.13 实验数据和实验结果记录.13 实验结果分析.14 实验四 51 单片机移植实验.14 基本信息.14 实验预习.14
2、 实验过程.15 实验数据和实验结果记录.15 实验结果分析.15 嵌入式操作系统课程实验指导书 I 前前前前 言言言言 嵌入式操作系统课程为软件工程本科专业嵌入式系统与应用方向的专业方向课。本课程以一个源码开放的嵌入式实时操作系统的内核C/OS-为例，介绍嵌入式实时操作系统内核的任务管理和调度、系统时钟和节拍服务、时间管理、中断、任务的通信和同步、内存的简单管理原理，以及移植方法。 C/OS-是一种可移植、可固化、可裁剪及可剥夺型的多任务实时内核（RTOS） ，适用于各种微处理器和微控制器。其性能足可媲美于商用内核，在某些方面甚至更佳。所有代码用 ANSI C 语言编写，具有良好的可移植性。
3、 通过对C/OS-源代码的分析与描述、讲解多任务实时系统的基本原理，学生可以学到内核结构、调度算法、任务切换、时间管理、任务问通信与同步及存储空间的动态分配等知识。 学习本课程旨在使学生掌握嵌入式操作系统的基本原理及实现技术， 详究计算机硬件与操作系统之间的关系、学习计算机系统软件的编写方法，对培养学生设计开发计算机系统软件的能力有重要作用。 该课程为今后进行嵌入式系统的构建、 嵌入式软件开发、以及深刻理解先修课程如操作系统、微型计算机原理与接口技术、单片机技术与应用等能起到事半功倍的作用。 本课程的实验环节是对理论知识的综合运用，根据理论课教学进度，循序渐进，将课本知识应用于实际系统，并可以
4、根据自己的思路设计、修改参考程序，通过观察程序运行结果，加深对操作系统、特别是多任务系统的基本原理和方法的理解，掌握计算机系统软件的基本设计方法。在培养学生理论联系实际、实际动手能力的同时，着重培养学生思考问题、解决问题的能力和创造能力。通过实验着重培养学生阅读优秀源代码、掌握调试手段和方法、处理实验数据以及分析与总结实验结果等方面的能力。 实验用主要仪器设备：微型计算机、操作系统源代码、可嵌入汇编的编译器。 嵌入式操作系统课程实验指导书 1 实验一实验一实验一实验一 多任务及调度实验多任务及调度实验多任务及调度实验多任务及调度实验 基本信息基本信息基本信息基本信息 实验课程：实验课程：实验课
5、程：实验课程：嵌入式操作系统 设课形式：设课形式：设课形式：设课形式：非独立 课程学分：课程学分：课程学分：课程学分：2 实验项目：实验项目：实验项目：实验项目：多任务及调度实验 项目类型：项目类型：项目类型：项目类型：设计 项目学时：项目学时：项目学时：项目学时：2 实验预习实验预习实验预习实验预习 实验目的和要求：实验目的和要求：实验目的和要求：实验目的和要求： 1、熟悉C/OS-中多任务的建立与启动过程； 2、掌握任务函数的设计、主函数与任务函数之间参数传递的方法； 3、掌握基于同一函数建立多个任务的方法。 实验内容和原理或涉及的知识点：实验内容和原理或涉及的知识点：实验内容和原理或涉及
6、的知识点：实验内容和原理或涉及的知识点： 1、在 PC 机 DOS 环境中实验C/OS-的多任务。 2、建立 4 个任务，每个任务使用屏幕的一部分，分别循环显示“0” 、 “1” 、 “2” 、“3”4 个字符。即，任务 0 循环显示“0” ，任务 1 循环显示“1” ，依此类推。 3、各任务显示内容不可混杂在一起。 4、4 个任务函数可分别编制，也可统一到一个函数中。 实验条件：实验条件：实验条件：实验条件： 1、装有 Windows 操作系统的微型计算机； 2、Borland C+软件。 3、C/OS-源代码。 4、C/OS-在 PC 机、DOS 下的移植代码。 5、PC 机中进行屏幕、键
7、盘操作的函数源代码。 实验设计方案：实验设计方案：实验设计方案：实验设计方案： 1、熟悉使用C/OS-进行应用程序设计的基本模式、任务函数的结构（无限循环结构、加入延时） 。 2、熟悉建立任务的函数 OSTaskCreate()的各个参数的含义、任务堆栈对于每个任务的作用。 3、熟悉屏幕与键盘操作函数的使用。 4、分别编写 4 个任务函数。 嵌入式操作系统课程实验指导书 2 5、统一编写任务函数，考虑不同参数的传递。 实验过程实验过程实验过程实验过程 1、根据实验预习阶段的实验设计方案，编写应用程序。参考代码如下。 #include “includes.h“ #define TASK_STK_
8、SIZE 512 #define TASK0_SCREEN_FROM 0 #define TASK0_SCREEN_TO 14 #define TASK1_SCREEN_FROM 20 #define TASK1_SCREEN_TO 34 #define TASK2_SCREEN_FROM 40 #define TASK2_SCREEN_TO 54 #define TASK3_SCREEN_FROM 60 #define TASK3_SCREEN_TO 74 #define TASK0_PRIO 0 #define TASK1_PRIO 2 #define TASK2_PRIO 4 #defi
9、ne TASK3_PRIO 6 OS_STK Task0StkTASK_STK_SIZE; OS_STK Task1StkTASK_STK_SIZE; OS_STK Task2StkTASK_STK_SIZE; OS_STK Task3StkTASK_STK_SIZE; INT16S key; void Task0(void *pdata); void Task1(void *pdata); void Task2(void *pdata); void Task3(void *pdata); void main(void) OSInit(); PC_DOSSaveReturn(); PC_Vec
10、tSet(uCOS, OSCtxSw); OSTaskCreate(Task0, “0“, OSStart(); 嵌入式操作系统课程实验指导书 3 void Task0(void *pdata) #if OS_CRITICAL_METHOD = 3 OS_CPU_SR cpu_sr; #endif static INT8U x = TASK0_SCREEN_FROM, y = 0; OS_ENTER_CRITICAL(); PC_VectSet(0x08, OSTickISR); PC_SetTickRate(OS_TICKS_PER_SEC); OS_EXIT_CRITICAL(); OSS
11、tatInit(); OSTaskCreate(Task1, “1“, OSTaskCreate(Task2, “2“, OSTaskCreate(Task3, “3“, for (;) if (x = TASK0_SCREEN_TO) x = TASK0_SCREEN_FROM; y += 2; PC_DispChar(x, y, *(char *)pdata, DISP_BGND_BLACK + DISP_FGND_WHITE); x+; if (PC_GetKey( OSTimeDlyHMSM(0, 0, 3, 0); void Task1(void *pdata) #if OS_CRI
12、TICAL = 3 OS_CPU_SR cpu_sr; #endif static INT8U x = TASK1_SCREEN_FROM, y = 0; 嵌入式操作系统课程实验指导书 4 for (;) if (x = TASK1_SCREEN_TO) x = TASK1_SCREEN_FROM; y += 2; PC_DispChar(x, y, *(char *)pdata, DISP_BGND_BLACK + DISP_FGND_WHITE); x+; OSTimeDlyHMSM(0, 0, 1, 0); void Task2(void *pdata) #if OS_CRITICAL = 3 OS_CPU_SR cpu_sr; #endif static INT8U x = TASK2_SCREEN_FROM, y = 0; for (;) if (x = TASK2_SC
