《详细的S3C2440的ucOSII和ucGUI移植过程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《详细的S3C2440的ucOSII和ucGUI移植过程（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、基于S3C2440的uc/OS-II和uc-GUI移植和应用实验目的：1.2.3.熟悉ARM体系结构深入学习操作系统原理增强动手实践能力实验平台：ARM9体系结构处理器S3C2440飞凌嵌入式开发板FL2440(由于本实验大部分在宿舍完成，故采用了自己的嵌入式开发板作为平台，硬件与实验箱基本相似)功能实现主要功能是利用uc/OS-II的多任务调度功能和uc-GUI提供的图形函数接口，编写一个Uart传输测试程序。通过Uart协议，传输PC机键盘输入的数据，在开发板的LCD上显示出来。同时实现了字符串移动和现实系统信息的附加功能。注：本实验中，移植代码部分参考了网络上的一些相关文章，应用程序部分
2、全部由自己编写完成。实验原理：(1) 1背景介绍ARM9(S3C2440)(2) ARM9系列处理器是英国ARM公司设计的主流嵌入式处理器。S3C2440是三星公司生产的基于ARM9体系结构的处理器，能够运行linux、wince等大型操作系统，构成非常典型的cpu+os嵌入式系统。1uc/OS-IIuc/OS是一种免费公开源代码、结构小巧、具有可剥夺实时内核的实时操作系统。uc/OS-II是一个实时操作系统内核，它包含了任务调度，任务管理，时间管理，内存管理和任务间的通信和同步等基本功能。是一个基于优先级调度的抢占式的实时内核，并在这个内核之上提供最基本的系统服务，如信号量，邮箱，消息队列，
3、内存管理，中断管理等。(3) uc-GUIuC/GUI是Micrium公司开发的通用的嵌入式用户图形界面软件。它给任何使用图形LCD的应用程序提供独立于处理器和LCD控制器之外的有效的图形用户接口。可以应用于单一任务环境，也可以应用于多任务环境中。uC/GUI能够应用于任何LCD控制器和CPU的任何尺寸的物理显示或者模拟显示中。2移植原理(1)uc/OS-II移植为了方便移植，大部分的uC/OSII代码是用c语言写的，但仍需要用c和汇编语言写一些与处理器相关的代码，这是因为uC/OSII在读写处理器寄存器时只能通过汇编语言来实现。由于uC/OSII在设计时就已经充分考虑了可移植性，所以uC/O
4、SII的移植相对来说是比较容易的。(a) 移植主要涉及的文件。(具体移植代码见后文附录)设置与处理器及编译器相关的代码OS_CPU.H这部分代码主要实现一些数据类型的定义。不同的编译器会使用不同的字节长度来表示同一数据类型，所以要定义一系列数据类型以确保移植的正确性。下面是uC/OSII定义的一部分数据类型。typedefunsignedcharBOOLEAN；/*布尔型数据类型*/typedefunsignedcharINT8U；/*无符号8位*/typedefsignedcharINT16S；/*带符号8位*/typedefunsignedintINT16U；/*无符号16位*/uC/OS
5、II需要先关中断再访问临界区的代码，并且在访问完后重新允许中断。uC/OSII定义了两个宏来禁止和允许中断：OS_ENTER_CRITICAL()和OS_EXIT_CRITICAL()，本移植实现这两个宏的汇编代码。#defineOS_ENTER_CRITICAL()_asmblARMDisableInt/ARMDisableInt()(b) #defineOS_EXIT_CRITICAL()_asmblARMEnableInt/ARMEnableInt()其中ARMDisableInt和ARMEnableInt两个函数在2440slib.s里面实现用C语言实现与处理器任务相关的函数OS_CP
6、U_C.C这部分代码最主要的功能是实现一个系统的堆栈初始化函数OS_STK*OSTaskStkInit(void(*task)(void*pd),void*pdata,OS_STK*ptos,INT16Uopt)其他的一些操作系统的钩子函数也在这里定义，如：voidOSTaskCreateHook(OS_TCB*ptcb)；等等，用来实现操作系统的扩展功能。由于本实验没有使用到这些钩子函数，故在这里只定义成空函数即可。(c) 处理器相关部分汇编实现这部分代码是移植的核心内容，主要实现操作系统的任务调度等核心功能。a) OSStartHighRdy()该函数在OSStart()多任务启动之后，负
7、责从最高优先级任务的TCB控制块中获得该任务的堆栈指针sp,通过sp依次将CPU现场恢复，此时系统就将控制权交给用户创建的该任务的进程，直到该任务被阻塞或者被其他更高优先级的任务抢占了CPU。该函数仅仅在多任务启动时被执行一次,用来启动第一个,也就是最高优先级的任务执行。OSCtxSw()该函数是任务级的上下文切换函数,在任务因为被阻塞而主动请求与CPU调度时执行,主要工作是先将当前任务的CPU现场保存到该任务堆栈中,然后获得最高优先级任务的堆栈指针，从该堆栈中恢复此任务的CPU现场，使之继续执行，从而完成一次任务切换。b) OSIntExit()该函数是中断级的任务切换函数，在时钟中断ISR
8、中发现有高优先级任务在等待时，需要在中断退出后不返回被中断的任务，而是直接调度就绪的高优先级任务执行。其目的在于能够尽快让高优先级的任务得到响应，保证系统的实时性能。c) OSTickISR()该函数是时钟中断处理函数，主要任务是负责处理时钟中断，调用系统实现的OSTimeTick函数，如果有等待时钟信号的高优先级任务，则需要在中断级别上调度其执行。另外两个相关函数是OSIntEnter()和OSIntExit(),都需要在ISR中执行。22)uc-GUI移植移植uC/GUI主要集中在修改三个头文件和两个C文件。三个头文件都在Config下，分别是GUICon.h,GUITouchConf.h
9、,LCDConf.h；两个C文件一个是GUI_X.C(SampleGUI_X.C),.另外一个在GUILCDDriver目录下(LCDWin.c)(a) 修改头文件LCConf.h主要修改的地方：#defineLCD_XSIZE(320)#defineLCD_YSIZE(240)#defineLCD_BITSPERPIXEL(16)/16Bpp#defineLCD_CONTROLLER1375LCD_XSIZE,LCD_YSIZE是对应LCD的尺寸大小LCD_BISPERPIXEL指定每象素的位的数量LCD_CONTROLLER是LCD控制器(b) 修改头文件GUI_Conf.h#ifndef
10、GUICONF_H#defineGUICONF_H/*是否支持OS*/(0)/*是否支持触摸屏*/#defineGUI_OS(1)#defineGUI_SUPPORT_TOUCH#defineGUI_SUPPORT_UNICODE#defineGUI_DEFAULT_FONT(1)/*是否支持ASCII/UNICODE*/&GUI_Font6x8/*选择一个默认的字体*/#defineGUI_ALLOC_SIZE1024*1024/*动态内存的大小*/#defineGUI_WINSUPPORT(1)#defineGUI_SUPPORT_MEMDEV#defineGUI_SUPPORT_AA(0
11、)/*是否支持WM(视窗管理器)*/(1)/*是否支持存储设备*/*是否支持反锯齿*/#endif在LCD的最基本操作就是在某一个坐标上画点，其他的操作都是画点操作延伸出来的。uC/GUI的所有对LCD的操作也是基于这个动作。在FL2440_LCD_for_GUI.c文件中实现开发板LCD的基本操作函数，与uc-GUI中定义的函数对接。如：voidFL2440_LCD_SetPixel(U32x,U32y,U16c)PutPixel(x,y,c);/*基本的LCD画点函数*/U16FL2440_LCD_GetPixel(U32x,U32y)return(GUI_Point(x,y);/*基本的
12、LCD读点函数*/voidFL2440_LCD_Off(void)Lcd_EnvidOnOff(0);/*LCD开关*/voidFL2440_LCD_On(void)Lcd_EnvidOnOff(1);/*LCD开关*/3实验过程：前面介绍了基本的移植原理，要想让开发板能够正常工作，还需要一些额外的工作。1启动代码采用三星公司针对2440的启动代码，基本无需修改。2应用程序前面介绍的uc/OS-II只是一个操作系统的最基本内核，要实现具体功能，要求开发人员自己编写相关的应用程序。本实验中，应用程序在主函数文件finalmain.c中实现。主要功能是利用uc/OS-II的多任务调度功能和uc-G
13、UI提供的图形函数接口，编写一个Uart传输测试程序。通过Uart协议，传输PC机键盘输入的数据，在开发板的LCD上显示出来。同时实现了字符串移动和现实系统信息的附加功能。主函数如下：voidMain()/系统时钟，LCD，Uart，GUI以及uc/OS-II的初始化cpu_init();FL_Lcd_Init();Uart_Init(0,115200);Uart_Printf(begin!n);GUI_Init();GUITASK_Init();OSInit();OSTimeSet(0);/创建起始任务OSTaskCreate(TaskStart,0,&TaskStartSTKTaskStk
14、Leath-1,NormalTaskPrio+13);/创建信号量，用于在文本框输入满后清除文本框内容使用Cls=OSSemCreate(1);OSStart();voidTaskStart(void*pdata)/起始任务/设置系统时钟节拍Init_Timer4();/初始化统计任务OSStatInit();/创建任务/*Task_Text为创建文本框任务，在LCD上画出一个文本框，同时实现在文本框输入满的时候清楚文本框内容*/OSTaskCreate(Task_Text,0,&Task_Text_StkTaskStkLeath-1,NormalTaskPrio);/*Task_SideTe
15、xt任务，在LCD侧边处现实操作系统名称及版本，并向上移动*/OSTaskCreate(Task_SideText,0,&Task_SideText_StkTaskStkLeath-1,NormalTaskPrio+3);/*Task_Info任务，在文本框下方显示系统信息，包括CPU使用率，系统任务切换频率，系统开机时间*/OSTaskCreate(Task_Info,0,&Task_Info_StkTaskStkLeath-1,NormalTaskPrio+5);/*Task_Title任务在文本框上方滚动现实提示信息*/OSTaskCreate(Task_Title,0,&Task_Title_StkTaskStkLeath-1,NormalTaskPrio+6);/*Task_Uart任务，从Uart串口读取数据显示在文本框中*/OSTaskCreate(Task_Uart,0,&Task_Uart_StkTaskStkLeath-1,NormalTaskPrio+8);/*在文本框中现实位图，(可选)*/OSTaskCreate(Task_Bmp,0,&Task_Bmp_StkTaskStkLeath-1,NormalTaskPrio+7);OSTaskDel(OS_PRIO_SELF);Uart_
