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STM32F4上uC/OS-III开发全面指南：移植与高级功能详解

uCOSIII

STM32F4

4星 · 超过85%的资源需积分: 10 52 下载量 167 浏览量更新于2024-07-19 收藏 42.29MB PDF 举报

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316页

《uCOS-III开发指南(STM32F4)》是一份详细的教程，专注于使用μC/OS-III操作系统在STM32F4系列微控制器上进行应用开发。这份文档提供了全面的指导，包括了系统概述、移植步骤、时间管理和硬件资源如时钟节拍、软件定时器、多值信号量等的使用方法。 1. **uC/OS-III概要**：章节首先介绍了μC/OS-III的基本结构，包括其文件组织、数据结构，如任务、软件定时器、多值信号量、互斥信号量、消息队列、事件标志组、任务信号量、任务消息队列以及内存管理（分区）。此外，还概述了常用编程段，如临界区管理和中断嵌套处理。 2. **移植过程**：针对STM32F4系列，文档详细指导如何下载官方μC/OS-III源码，并逐步进行移植。这涉及创建多任务工程，确保操作系统与硬件平台的兼容性。 3. **时间管理**：章节核心内容是时间管理功能，如OSTimeDly()用于设定延时，OSTimeDlyHMSM()支持高级时间设置，还有恢复延时、获取当前时间和设置特定时间等功能。实例演示帮助开发者理解并应用这些功能。 4. **硬件资源**：例如软件定时器部分，通过OSTmrCreate()、OSTmrStart()等函数操作，实现精确的时间间隔计时；多值信号量则用于同步多个任务，OSSemCreate()函数用于创建信号量。 5. **实例演示**：每个概念都配以实际操作的代码示例，帮助读者通过实践加深理解，如时钟节拍的实例1和软件定时器的实例1。 6. **章末总结**：每一章结束时提供总结，回顾本章关键点，便于复习和回顾。《uCOS-III应用开发指南(STM32F4)》是一本实用的参考资料，适合于希望在STM32F4平台上使用μC/OS-III的开发人员，无论是初学者还是经验丰富的工程师，都能从中获益良多，掌握操作系统的核心概念和实际操作技巧。

资源详情

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《µC/OS-III 应用开发指南》基于 STM32F4 系列

03 #define OS_CRITICAL_ENTER() \

04 do { \

05 CPU_CRITICAL_ENTER(); \

06 OSSchedLockNestingCtr++; \

07 if (OSSchedLockNestingCtr == 1u) { \

08 OS_SCHED_LOCK_TIME_MEAS_START(); \

09 } \

10 CPU_CRITICAL_EXIT(); \

11 } while (0)

13 #define OS_CRITICAL_ENTER_CPU_EXIT() \

14 do { \

15 OSSchedLockNestingCtr++; \

16 \

17 if (OSSchedLockNestingCtr == 1u) { \

18 OS_SCHED_LOCK_TIME_MEAS_START(); \

19 } \

20 CPU_CRITICAL_EXIT(); \

21 } while (0)

24 #define OS_CRITICAL_EXIT() \

25 do { \

26 CPU_CRITICAL_ENTER(); \

27 OSSchedLockNestingCtr--; \

28 if (OSSchedLockNestingCtr == (OS_NESTING_CTR)0) { \

29 OS_SCHED_LOCK_TIME_MEAS_STOP(); \

30 if (OSIntQNbrEntries > (OS_OBJ_QTY)0) { \

31 CPU_CRITICAL_EXIT(); \

32 OS_Sched0(); \

33 } else { \

34 CPU_CRITICAL_EXIT(); \

35 } \

36 } else { \

37 CPU_CRITICAL_EXIT(); \

38 } \

39 } while (0)

41 #define OS_CRITICAL_EXIT_NO_SCHED() \

42 do { \

43 CPU_CRITICAL_ENTER(); \

44 OSSchedLockNestingCtr--; \

45 if (OSSchedLockNestingCtr == (OS_NESTING_CTR)0) { \

46 OS_SCHED_LOCK_TIME_MEAS_STOP(); \

47 } \

48 CPU_CRITICAL_EXIT(); \

49 } while (0)

52 #else

55 #define OS_CRITICAL_ENTER() CPU_CRITICAL_ENTER()

57 #define OS_CRITICAL_ENTER_CPU_EXIT()

59 #define OS_CRITICAL_EXIT() CPU_CRITICAL_EXIT()

61 #define OS_CRITICAL_EXIT_NO_SCHED() CPU_CRITICAL_EXIT()

63 #endif

其中，OS_CRITICAL_ENTER() 和 OS_CRITICAL_ENTER_CPU_EXIT() 为进入临界段，

OS_CRITICAL_EXIT() 和 OS_CRITICAL_EXIT_NO_SCHED() 为退出临界段，

CPU_CRITICAL_ENTER()为关中断，CPU_CRITICAL_EXIT()为开中断。

《µC/OS-III 应用开发指南》基于 STM32F4 系列

1.4.2 中断嵌套管理

其中，CPU_CRITICAL_ENTER()为关中断，CPU_CRITICAL_EXIT()为开中断。为方便 uC/OS

对中断的管理，在进入中断服务函数时需要调用 OSIntEnter() 函数将中断嵌套计数

OSIntNestingCtr 加 1，并且在退出中断服务函数时需要调用 OSIntExit() 函数将中断嵌套计

数 OSIntNestingCtr 减 1。

代码 1-3 OSIntEnter() 函数

01 void OSIntEnter (void)

02 {

03 if (OSRunning != OS_STATE_OS_RUNNING) {

04 return;

05 }

07 if (OSIntNestingCtr >= (OS_NESTING_CTR)250u) {

08 return;

09 }

11 OSIntNestingCtr++;

12 }

代码 1-4 OSIntExit() 函数

01 void OSIntExit (void)

02 {

03 CPU_SR_ALLOC();

07 if (OSRunning != OS_STATE_OS_RUNNING) {

08 return;

09 }

11 CPU_INT_DIS();

12 if (OSIntNestingCtr == (OS_NESTING_CTR)0) {

13 CPU_INT_EN();

14 return;

15 }

16 OSIntNestingCtr--;

17 if (OSIntNestingCtr > (OS_NESTING_CTR)0) {

18 CPU_INT_EN();

19 return;

20 }

22 if (OSSchedLockNestingCtr > (OS_NESTING_CTR)0) {

23 CPU_INT_EN();

24 return;

25 }

27 OSPrioHighRdy = OS_PrioGetHighest();

28 OSTCBHighRdyPtr = OSRdyList[OSPrioHighRdy].HeadPtr;

29 if (OSTCBHighRdyPtr == OSTCBCurPtr) {

30 CPU_INT_EN();

31 return;

32 }

34 #if OS_CFG_TASK_PROFILE_EN > 0u

35 OSTCBHighRdyPtr->CtxSwCtr++;

36 #endif

37 OSTaskCtxSwCtr++;

39 #if defined(OS_CFG_TLS_TBL_SIZE) && (OS_CFG_TLS_TBL_SIZE > 0u)

《µC/OS-III 应用开发指南》基于 STM32F4 系列

40 OS_TLS_TaskSw();

41 #endif

43 OSIntCtxSw();

44 CPU_INT_EN();

45 }

1.5 章末总结

本章主要对 uC/OS-III 实时操作系统做一个整体的概要认识。uC/OS-III 系统的文件结构非

常清晰，从底层到上层，把底层驱动和上层应用逐层分开，很方便系统的移植和应用开发。

uC/OS-III 系统的内核对象大多是采用结构体，对内核对象的管理大多采用单向链表或双向链

表的数据结构。uC/OS-III 系统的常用内核对象有任务、软件定时器、多值信号量、互斥信号

量、消息队列、事件标志组、任务信号量、任务消息队列和内存管理，这也是本书的重点讲

解对象，后面章节会进行详细阐述。用户不希望被任务或中断打断的程序段成为临界段，在

进入和退出临界段时分别需要调用进入和退出临界段函数。为方便中断嵌套管理，进入和退

出中断服务函数时分别需要调用 OSIntEnter()和 OSIntExit() 函数。

《µC/OS-III 应用开发指南》基于 STM32F4 系列

第2章移植 uC/OS-III 到 STM32

鉴于后面要在秉火 STM32 开发板上演示 uC/OS-III 功能，所以本章先把 uC/OS-III 移植到

秉火的 STM32 开发板上。

2.1 下载官方 uC/OS-III 源码

首先，打开 Micrium 公司官方网站（http://micrium.com/），点击“Downloads”选项卡

进入下载页面，在“Brouse by MCU Manufacturer”栏目展开“STMicroelectronics”，单击“View

all STMicroelectronics”。

《µC/OS-III 应用开发指南》基于 STM32F4 系列

图 2-1

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