STM32入门到精通：UCOS移植教程详解

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"《零死角玩转STM32系统篇》是一套全面的STM32开发教程，由野火团队精心打造，针对STM32系统进行深度讲解。教程分为初级篇、中级篇、高级篇和系统篇，旨在帮助初学者从入门到精通，逐步掌握STM32操作系统的各个方面，包括但不限于任务调度、任务通信、内存管理、中断管理和定时管理等核心功能。这套教程是基于野火STM32开发板的旧版教程升级而来，并进行了优化，以适应新手学习，使用户能够在实践中无遗漏地理解和运用STM32。作者特别强调移植uC/OS-II到野火STM32开发板的过程，因为这是一个重要的实践环节，很多学习者希望通过自己的努力来理解和实现。uC/OS-II是一个轻量级、开源的实时操作系统，它具有清晰的代码结构和良好的文档，对于初次接触嵌入式操作系统的开发者来说是一个很好的学习起点。作者在移植教程中提供详细的步骤，解决了以往教程中随意性大、思路混乱的问题，确保读者能够明确理解并执行移植过程。此外，野火团队还计划在2011年10月推出《STM32库开发实战指南》，这本书将更加注重纸质阅读体验和资料查阅，内容上将为STM32学习者提供更多实用技巧和深度见解，是一本不可或缺的学习工具书。整个系列教程和书籍都鼓励用户通过野火淘宝店获取支持（<http://firestm32.taobao.com>），并在论坛（<http://www.amobbs.com/forum-1008-1.html>）交流问题，共同进步。《零死角玩转STM32系统篇》为STM32初学者和进阶者提供了一个完整且系统化的学习路径，无论是理论知识还是实践操作，都力求做到详尽和清晰，旨在帮助读者在这个M3的世界里深入探索，与野火团队一同领略STM32的无限可能。"

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需要注释的函数

OS_CPU_SysTickHandler()

在 os_cpu_c.c 中定义，是 SysTick 中断的中断处

理函数，而在 stm32f10x_it.c 中已经有该中断函数

的定义 SysTick_Handler()，这里也就不需要了。

OS_CPU_SysTickClkFreq()

定义在 BSP.C 中，此函数我们自己会编写，把它注

释掉。

OS_CPU_SysTickInit()

定义在 os_cpu_c.c 中，用于初始化 SysTick 定时

器，它依赖于 OS_CPU_SysTickClkFreq()，也要注

释掉。

2.2 os_cpu_c.c

移植 uC/OS 时，我们需要写 10 个相当简单的 C 函数：9 个钩子函数和 1

个任务堆栈结构初始化函数。

钩子函数

所谓钩子函数，指那些插入到某些函数中为扩展这些函数功能的函数。一

般地，钩子函数为第三方软件开发人员提供扩充软件功能的入口点。为了拓展

系统功能，uC/OS-II 中提供有大量的钩子函数，用户不需要修改 uC/OS-II 内核

代码程序，而只需要向钩子函数添加代码就可以扩充 uC/OS-II 的功能。

注：此部分内容出自张勇的《嵌入式操作系统原理与面向任务程序设计

——基于 uC/OS-II v2.86 和 ARM920T》

尽管 uC/OS-II 中提供了大量的钩子函数，但实际上，移植时我们需要编写

的也就 9 个钩子函数：

40. OSInitHookBegin() //OSIinit() 系统初始化函数开头的钩子函数

41. OSInitHookEnd() //OSIinit() 系统初始化函数结尾的钩子函数

42. OSTaskCreateHook() //OSTaskCreate()或 OSTaskCreateExt() 创建任务钩子函数

43. OSTaskDelHook() //OSTaskDel() 删除任务钩子函数

44. OSTaskIdleHook() //OS_TaskIdle() 空闲任务钩子函数

45. OSTaskStatHook() //OSTaskStat() 统计任务钩子函数

46. OSTaskSwHook() //OSTaskSW() 任务切换钩子函数

47. OSTCBInitHook() //OS_TCBInit() 任务控制块初始化钩子函数

48. OSTimeTickHook() //OSTaskTick() 时钟节拍钩子函数

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这些函数都是一些钩子函数，一般由用户拓展。如果要用到这些钩子函

数，需要在 OS_CFG.H 中定义 OS_CPU_HOOKS_EN 为 1，即：

49. #define OS_CPU_HOOKS_EN 1 //在 OS_CFG.H 中定义

钩子函数的编写，例如：

50. /*** 系统初始化函数 OSInit() 开头调用 ***/

51. void OSInitHookBegin (void)

52. {

53. #if OS_TMR_EN > 0 //当使用 OS_TMR.C 定时器管理模块

54. OSTmrCtr = 0; //初始化系统节拍计数变量 OSTmrCtr 为 0

55. //每个时钟节拍 OSTmrCtr（全局变量，初始值为 0）增 1

56. #endif

57. }

58. /*** 创建任务 OSTaskCreate() 或 OSTaskCreateExt()中调用 ***/

59. void OSTaskCreateHook (OS_TCB *ptcb)

60. {

61. #if OS_APP_HOOKS_EN > 0 //如果有定义应用任务

62. App_TaskCreateHook(ptcb); //调用应用任务创建钩子函数

63. #else //否则

64. (void)ptcb; //告诉编译器 ptcb 没用到

65. #endif

66. }

67. /*** 切换任务时被调用 ***/

68. void OSTaskSwHook (void)

69. {

70. #if OS_APP_HOOKS_EN > 0

71. App_TaskSwHook(); //应用任务切换时调用的钩子函数

72. #endif

73. }

74. /*** 每个系统节拍到了 ***/

75. void OSTimeTickHook (void)

76. {

77. #if OS_APP_HOOKS_EN > 0

78. App_TimeTickHook(); //应用软件的时钟节拍钩子

79. #endif

80.

81. #if OS_TMR_EN > 0 //如果有启动定时器管理

82. OSTmrCtr++; //计时变量 OSTmrCtr 加 1

83. if (OSTmrCtr >= (OS_TICKS_PER_SEC / OS_TMR_CFG_TICKS_PER_SEC)) {//如果时间到了

84. OSTmrCtr = 0; //计时清 0

85. OSTmrSignal(); //发送信号量 OSTmrSemSignal（初始值为 0）

86. //以便软件定时器扫描任务 OSTmr_Task 能请求到信号量而继续运行下

去

87. }

88. #endif

89. }

这些钩子函数是必须声明的，但不是必须定义的，只是为了拓展你的系统

功能而已。

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任务堆栈结构初始化函数

90. OSTaskStkInit() //任务堆栈结构初始化函数

通常，我们的任务定义都是这样的：

91. void MyTask (void *p_arg)

92. {

93. /* 可选，例如处理 ‘p_arg’变量 */

94. while (1) {

95. /* 任务主体 */

96. }

97. }

典型的 ARM 编译器（Cortex-M3 也是这样）都会把这个函数的第一个参量

传递到 R0 寄存器中。

对于像 ARM 内核一般都比较多寄存器的单片机，我们可以把函数中断的局

部变量保存在寄存器中，以加快速度。

98. OS_STK *OSTaskStkInit (void (*task)(void *pd), void *p_arg,

99.

OS_STK *ptos, INT16U opt)

100. {

101. OS_STK *stk;

102.

103.

104. (void)opt; // 'opt' 并没有用到，防止编译器提示警告

105. stk = ptos; // 加载栈指针

106.

107. /* 中断后 xPSR，PC，LR，R12，R3-R0 被自动保存到栈中*/

108. *(stk) = (INT32U)0x01000000L; // xPSR

109. *(--stk) = (INT32U)task; // 任务入口 (PC)

110. *(--stk) = (INT32U)0xFFFFFFFEL; // R14 (LR)

111. *(--stk) = (INT32U)0x12121212L; // R12

112. *(--stk) = (INT32U)0x03030303L; // R3

113. *(--stk) = (INT32U)0x02020202L; // R2

114. *(--stk) = (INT32U)0x01010101L; // R1

115. *(--stk) = (INT32U)p_arg; // R0 : 变量

116.

117. /* 剩下的寄存器需要手动保存在堆栈 */

118. *(--stk) = (INT32U)0x11111111L; // R11

119. *(--stk) = (INT32U)0x10101010L; // R10

120. *(--stk) = (INT32U)0x09090909L; // R9

121. *(--stk) = (INT32U)0x08080808L; // R8

122. *(--stk) = (INT32U)0x07070707L; // R7

123. *(--stk) = (INT32U)0x06060606L; // R6

124. *(--stk) = (INT32U)0x05050505L; // R5

125. *(--stk) = (INT32U)0x04040404L; // R4

126.

127. return (stk);

128. }

这是初始化任务堆栈函数。OSTaskStkInit()被任务创建函数调用，所以要

在开始时，在栈中作出该任务好像刚被中断一样的假象。

在 ARM 内核中，函数中断后，xPSR，PC，LR，R12，R3-R0 被自动保存到

栈中的，R11-R4 如果需要保存，只能手工保存。为了模拟被中断后的假象，

OSTaskStkInit()的工作就是在任务自己的栈中保存 cpu 的所有寄存器。这些值

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