基于 STM32F103RCT6 单片机的 μC/OS-II 嵌入式操 作系统的移植、应用程序设计基于 μC/OS-II 的简易计算器设计

移植 μC/OS-II 操作系统：

1. 下载 μC/OS-II 操作系统源码，并解压缩。

2. 打开 Keil MDK-ARM 软件，创建一个新的工程，选择单片机型号为 STM32F103RCT6。

3. 在工程目录下创建一个名为 OS 的文件夹，将 μC/OS-II 源码中的目录 core、source、port 目录拷贝到 OS 文件夹下。

4. 在 Keil 软件中，打开 Options for Target，选择 C/C++ 标签页，添加头文件搜索路径，路径为 $(ProjectDir)\OS\source\inc。

5. 在工程中添加一个名为 os_cfg.h 的文件，文件内容如下：

#ifndef OS_CFG_H
#define OS_CFG_H

#define OS_MAX_TASKS            16u
#define OS_MAX_EVENTS           16u

#endif

6. 在工程中添加一个名为 os_cpu.h 的文件，文件内容如下：

#ifndef OS_CPU_H
#define OS_CPU_H

#include <stdint.h>
#include "stm32f10x.h"

#define OS_STK_GROWTH           1u
#define OS_TASK_SW()            OSCtxSw()

typedef uint32_t                OS_CPU_SR;
#define OS_ENTER_CRITICAL()     {OS_CPU_SR cpu_sr = 0u; cpu_sr = OS_CPU_SR_Save();}
#define OS_EXIT_CRITICAL()      {OS_CPU_SR_Restore(cpu_sr);}

#define OS_CRITICAL_METHOD      3u

void OSStartHighRdy(void);
void OSCtxSw(void);

#endif

7. 在工程中添加一个名为 os_cpu_c.c 的文件，文件内容如下：

#include "os_cpu.h"

void OSStartHighRdy(void)
{
    __set_CONTROL(0x02u);
}

void OSCtxSw(void)
{
    __asm volatile (
        "PUSH   {R4-R11,LR}  \n\t"
        "MRS    R4, PSP     \n\t"
        "STMDB  R4!, {R4-R11} \n\t"
        "LDR    R5, =OSTCBCurPtr \n\t"
        "LDR    R5, [R5] \n\t"
        "STR    R4, [R5]   \n\t"
        "LDR    R4, [R5, #4] \n\t"
        "LDMIA  R4!, {R4-R11} \n\t"
        "MSR    PSP, R4     \n\t"
        "POP    {R4-R11,PC}  \n\t"
    );
}

OS_CPU_SR OS_CPU_SR_Save(void)
{
    OS_CPU_SR cpu_sr;

    __asm volatile (
        "MRS    %0, PRIMASK \n\t"
        "CPSID  I           \n\t"
        : "=r" (cpu_sr)
    );

    return cpu_sr;
}

void OS_CPU_SR_Restore(OS_CPU_SR cpu_sr)
{
    __asm volatile (
        "MSR    PRIMASK, %0 \n\t"
        :
        : "r" (cpu_sr)
    );
}

8. 在工程中添加一个名为 os_tick.c 的文件，文件内容如下：

#include "os_cpu.h"
#include "ucos_ii.h"

extern uint32_t SystemCoreClock;

void SysTick_Handler(void)
{
    OS_CPU_SR cpu_sr;

    OS_ENTER_CRITICAL();
    OSTimeTick();
    OS_EXIT_CRITICAL();
}

void OS_CPU_SysTickInit(uint32_t ticks)
{
    SysTick_Config(SystemCoreClock / ticks);
}

9. 在工程中添加一个名为 startup_stm32f10x_md.s 的汇编启动文件。

10. 编译工程，生成可执行文件。

应用程序设计：

1. 在工程中添加一个名为 main.c 的文件，文件内容如下：

#include "stm32f10x.h"
#include "ucos_ii.h"

#define TASK_STK_SIZE 128u
static OS_STK Task1Stk[TASK_STK_SIZE];
static OS_STK Task2Stk[TASK_STK_SIZE];

static void Task1(void *p_arg)
{
    while (1) {
        GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13);
        OSTimeDlyHMSM(0, 0, 0, 500);
        GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13);
        OSTimeDlyHMSM(0, 0, 0, 500);
    }
}

static void Task2(void *p_arg)
{
    while (1) {
        GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_14);
        OSTimeDlyHMSM(0, 0, 0, 200);
        GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_14);
        OSTimeDlyHMSM(0, 0, 0, 200);
    }
}

int main(void)
{
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

    OSInit();

    OSTaskCreate(Task1, NULL, &Task1Stk[TASK_STK_SIZE - 1], 0);
    OSTaskCreate(Task2, NULL, &Task2Stk[TASK_STK_SIZE - 1], 1);

    OSStart();

    while (1);
}

2. 在 Keil 软件中，选择 Options for Target，选择 Debug 标签页，配置调试器选项，选择 ST-Link Debugger，并设置好连接方式和调试器芯片型号。

3. 编译并下载程序到 STM32 单片机中。

4. 运行程序，观察 LED 灯闪烁情况。