嵌入式实验：uC/OS-II操作系统应用

"嵌入式操作系统µC/OS-II实验教程" µC/OS-II是一种流行的实时嵌入式操作系统，尤其适用于微控制器应用。本实验指导书由电子科技大学嵌入式软件工程中心和北京科银京成技术有限公司联合编著，旨在帮助学生和工程师深入理解和实践该操作系统的核心功能。 在第一部分“实验系统简介及入门”中，首先阐述了实验系统的目的，即通过实际操作来学习和掌握µC/OS-II的操作与应用。实验系统包括硬件平台和LambdaTOOL集成开发环境，后者是进行代码编写、编译和调试的主要工具。此外，这部分还对µC/OS-II进行了简要介绍，强调其轻量级、可移植性和实时性特点，并解析了其主要源代码文件。在了解了基本环境和概念后，给出了整个实验课程的内容概述，包括任务管理、优先级反转、优先级继承、哲学家就餐问题的解决、内存管理和时钟中断等实验主题。 实验1“任务的基本管理”关注的是任务的创建、挂起和恢复。通过使用OSTaskCreate()函数创建任务，OSTaskSuspend()和OSTaskResume()来控制任务的状态，学生可以学习如何在µC/OS-II中有效地调度任务。 实验2“优先级反转”涉及到了实时操作系统中的一个常见问题，即高优先级任务由于等待低优先级任务释放资源而无法执行。通过实验，学生会理解OSSemCreate()、OSSemPend()和OSSemPost()等信号量操作，以及OSTimeDly()延迟函数，如何防止或解决优先级反转现象。 实验3“优先级继承”则引入了互斥锁（mutex）的概念，使用OSMutexCreate()、OSMutexPend()和OSMutexPost()来实现优先级继承策略，从而提高系统调度的效率和响应性。 实验4“信号量：哲学家就餐问题的实现”基于经典的多线程同步问题，利用信号量来避免死锁，使五个哲学家能够交替用餐而不至于饿死。学生将学习如何运用µC/OS-II的机制解决这类复杂问题。 实验5和实验6分别涉及内存管理和时钟中断。实验5中，学生将学习如何使用µC/OS-II的内存管理功能，理解如何动态分配和释放内存。实验6则让学生了解如何设置和处理时钟中断，这对于定时任务的执行和系统时钟同步至关重要。 实验7“消息队列”讲解了如何使用消息队列进行任务间通信，这是µC/OS-II中实现异步通信的重要机制。 通过这一系列的实验，学生将全面掌握µC/OS-II操作系统的核心组件和编程技巧，为未来的嵌入式系统设计打下坚实基础。每个实验都包含明确的目标、理论背景、源代码分析、运行结果观察以及关键函数的解释，确保了学习的系统性和实用性。