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1、大庆师范学院本科毕业论文（设计）大庆师范学院 本科生毕业论文基于ARM9上的C/OS-嵌入式系统移植-院 (系) 物理与电气信息工程 专 业 电子信息工程 研 究 方 向 嵌入式 学 生 姓 名 钮佳楠 学生名采用四号楷体，加粗、居中。其余各项均为四号宋体，数字用四号“Times New Roman”。各项下划线末端对齐。学 号 200901071677 指导教师姓名 成宝芝 指导教师职称 讲师 2013年 5 月 15 日摘 要“摘要”采用小五号黑体。行间距18磅，上下各空一标准行。随着计算机和电子技术的发展,越来越多的嵌入式产品出现在人们的日常生活和工业生产之中由于嵌入式设备的智能型,使得
2、生活和生产变得极为方便,由此也带来了嵌入式操作系统的迅速发展C/OS-内核作为一种代码公开的嵌入式实时操作系统,ARM9以内核耗电少,成本低,二者相互搭配,构成了较为完美的搭配组合 本文主要讲述的是C/OS-在ARM9上的系统移植问题 中文摘要内容采用小五号楷体，首行缩进2字符，行间距18磅。字数一般为150-300字。关键词:C/OS-;Arm9;移植每篇论文（设计）选取3-6个词作为关键词。“关键词”采用小五号黑体，并缩进2字符。关键词内容采用小五号楷体，关键词之间用“；”分隔，行间距18磅。Abstract“Abstract”采用小五号“Times New Roman”，加粗，行间距为固
3、定值18磅，上下各空一标准行。With the development of computer and electronic technology, embedded has become an indispensable part of modern society. Big to industrial production, such as aerospace, small to daily life, such as smart card applications, many devices are built into the embedded, makes the equipment
4、 or device has a high automation performance and some degree of intelligence, great convenience to peoples production and living needs, and thus also brought the rapid development of the embedded operating system. Mu C/OS - kernel code, as a kind of open embedded real-time operating system, the ARM
5、kernel, less consumption, lower cost, the two match each other, form the relatively perfect collocation. This article mainly tells the mu C/OS - portability issues on the ARM of the system.Keywords: u C/OS - ; Arm; transplant目录第一章 嵌入式系统基础51.1 嵌入式系统概述51.2 嵌入式体系硬件基础51.3 嵌入式体系软件基础6第二章 C/OS-II介绍6第三章ARM9
6、介绍7第四章 C/OS-在S3C2440上的移植84.1 移植环境简介84.2 移植条件84.3 移植步骤84.3.1 INCLUDES.H94.3.2 OS_CFG.H94.3.3 OS_CPU.H 文件94.3.4 OS_CPU_C.C 文件104.3.4.1 OSTaskStkInt()104.3.4.2 OSTaskCreateHook()104.3.4.3OSTaskDelHook()104.3.4.4 OSTaskSwHook()114.3.4.5 OSTaskStatHook()114.3.4.6 OSTimeTickHook()114.3.5 OS_CPU_A.ASM 文件11
7、4.3.5.1 OSStartHighRdy()114.3.5.2 OSCtxSw()124.3.5.3 OSIntCtxSw()124.3.5.4 OSTickISR()124.4 移植测试12第五章 实例移植135.1 工程创建135.2 工程设置145.3 实例调试18第六章 结束语18参考文献19谢 辞20第一章 嵌入式系统基础1.1 嵌入式系统概述基于计算机技术,以应用为中心,且软硬件可裁剪,对功能可靠性成本体积功耗有严格要求的专用计算机系统,叫做嵌入式系统一般由以下几部分组成:1. 嵌入式的微处理器2. 硬件设备(外围)3. 嵌入式的操作系统4. 特定应用程序嵌入式系统具有以下几个
8、特点:1. 特定且广泛的应用2. 密集的技术知识资金3. 高效性4. 较长生命周期5. 高可靠性6. 软硬件集于一体,以软件为主嵌入式系统的应用领域十分广泛,主要包括交通管理机器人军事电子通信设备网络设备医疗仪器环境监测汽车电子工控设备等嵌入式系统从上世纪60年代中期开始,从无操作系统简单操作系统实时操作系统直至今日面向Intenet的阶段,历经50多年嵌入式因为广泛应用性,巨大的创业型和广阔市场性,走进了千家万户1.2 嵌入式体系硬件基础嵌入式系统的硬件核心是嵌入式微处理器,另外包括总线存储器输入/输出接口和设备1. 微处理器:至少包含一个微处理器,采用的体系结构是冯诺依曼或哈佛结构2. 总
9、线:集成在嵌入式微处理器中,选择总线和微处理器密切相关,总线的种类随不同的微处理器的结构而不同3. 存储器:包括主存和外存主存用于存数代码和数据;外存存放各种信息4. 输入/输出接口和设备:集成在微处理器中,主要包括中断控制器DMA串行和并行接口等1.3 嵌入式体系软件基础RTOS(实时多任务操作系统)文件系统GUI(图形接口)网络系统和通用的组件模块构成了嵌入式系统的软件层EOS,即嵌入式操作系统是一种用途广泛的系统软件,主要负责系统软硬件分配任务控制,调度以及协调并发的活动目前,世界上一些应用比较成功的EOS产品系列已经被推出了随着Internet技术发展信息家电普及应用,EOS已经开始从
10、单一弱功能向高专业化强功能的方向发展EOS除了具备了一般操作系统最基本的功能(如任务调度机制同步中断处理文件功能等)外,还具有以下的特点:1. 可装载卸载性开放性可伸缩性体系结构2. 极强的实时性EOS实时性较强,可用于各种设备的控制当中3. 统一的接口提供了各种设备驱动接口4. 方便操作简单提供图形GUI,图形的界面,追求的是易学易用性5. 支持TCP/IP协议和其它的网络协议,提供多种网络协议和MAC访问的接口,为各种手持移动设备预留了接口6. 强稳定性和弱交互性7. 固化的代码,系统和应用软件固化在ROM中8. 更好的适应硬件,具有良好的移植性第二章 C/OS-II介绍实时操作系统,英文
11、称Real Time Operating System,简称RTOS,是一种能够接受并快速处理外界时间或中断,且处理接口在规定时间内来控制过程作出响应,并控制所有实时任务一致运行的系统1992年美国人Jean J.Labrosse在Embedded SystemProgramming杂志上最先发表了RTOS,名为C/OS,从而开创了它的新时代C/OS是一个源码开放,抢占式微内核的实时操作系统,C/OS-II是它的升级版本,全部代码约有5000行,由ANSI C,以及少量的汇编语言编写而成,结构简洁,实时性和内核的稳定性强至今,从8位到64位,C/OS-II已经在超过40种的不同微处理器上运行,
12、在世界范围内得到广泛使用,包括诸多领域,如手机路由器集线器不间断电源飞行器医疗设备及工业控制等实际上,C/OS-II已经通过了非常严格的测试,并且得到了美国航空管理局(Federal Aviation Administration)的认证,可以用在飞行器上这说明C/OS-II是稳定可靠的,可用于与人性命攸关的安全紧要(safety critical)系统;当然,也可用于非安全紧要系统C/OS-II体系结构如图2.1所示图2.1 C/OS-II体系结构第三章ARM9介绍ARM9是32位通用微处理器ARM(Advanced RISC Machine)家族中的一员,具有比较低的电源消耗和良好的性价比
13、,由此广泛应用于工业生产和日常生活中基于RISC(精简指令)的结构,较微程序的控制复杂指令系统的计算机相对简单,使得它用有较高的中断响应和指令处理的能力ARM9的指令集共包含了11种基本类型:用于偏上的算术逻辑单元,桶式的移位器及乘法器(两种);指令控制数据传送:用在弹性地址,高速内容切换,和交换数据(三种); 用于流程控制和特权级执行的指令(三种);专门用在能够扩展到片外的协处理器中(三种)指令集比较适用不同的高级语言编译器,但需要临界代码段,汇编语言编程也比较简单,不像其它的需要复杂的编译器来管理指令ARM9的流水线技术,能够使指令处理和系统存储的各个部分都可以连续的运行比如一条指令正在执
14、行,下一条指令正在被破译,同时第三条指令可以从存储器取出 在存储的系统中,ARM9存储接口的设计能够最大限度的发挥性能潜力且代价降低,被做成流水线方式,速度敏感控制信号推动着由工业DRAM提供的快速局部访问模式 ARM9有32位地址总线,也可以配制成26位的地址线,向下兼容其它的早期处理器 全静态的CMOS的ARM9,允许时钟在周期内的停止,并保存当前的状态基于上述的优势,ARM9适用于一些需要紧凑且功能强大的RISC处理器系统,包括电子通讯数据通信信息存储图像处理JOEG控制器等,为人们的日常生活和工业生产带来了极大的便利第四章 C/OS-在S3C2440上的移植4.1 移植环境简介移植就是使实时内核能够在多个微处理器或微控制器上成功运行的过程本文采用的是S3C2440芯片,开发环境采用Keil uVision3,基本满足了移植的需求三星公司的16/32位精简指令集的微处理器S3C2440,基于ARM920T的核心,实现了内存管理,ARBA总线和哈佛结构高速缓冲的具有独立的1
