STM32f103嵌入式课程设计：UCOSII任务管理深入实践

资源摘要信息:"基于STM32f103的嵌入式课程设计—UCOSII实验1-2-任务创建删除挂起恢复" 本实验设计基于STM30F103微控制器，围绕UCOSII实时操作系统，主要涵盖了任务创建、任务删除、任务挂起和任务恢复等基本操作。这些操作是嵌入式系统中多任务管理的关键知识点。 1. STM32F103微控制器 STM32F103是ST公司生产的一款基于ARM Cortex-M3内核的32位微控制器，广泛应用于嵌入式系统领域。它具有高性能、低功耗、丰富外设接口的特点，并且支持多种通讯协议，如USART、I2C、SPI等。本次实验中，STM32F103作为核心控制器，负责实现各种控制任务。 2. UCOSII实时操作系统 UCOSII（MicroC/OS-II）是一个实时内核，它支持多任务并发执行。在嵌入式系统设计中，通过使用UCOSII，可以将系统功能划分为多个独立任务，每个任务都有自己的执行线程和优先级，从而可以更好地管理和调度这些任务。UCOSII的实时特性使得它可以优先处理高优先级任务，及时响应外部事件。 3. 任务创建 在UCOSII中，任务创建通常在系统启动或需要新任务开始工作时进行。任务创建函数OSCreatTask()根据定义的任务栈、任务堆栈大小、任务优先级以及任务函数等参数，初始化并启动一个新任务。在本次实验中，start_task函数通过调用OSCreateTask()创建了三个任务：led_task、beep_task和key_task。 4. 任务删除 任务删除是指在运行时，根据需要移除不再需要执行的任务，释放其所占用的资源。UCOSII提供了删除任务的功能，函数OSDelTask()可以将指定的任务从就绪表中移除，并进行任务清理工作。在本实验中，当按下KEY_UP按键时，会触发删除beep_task任务的操作。 5. 任务挂起和恢复 任务挂起是指暂时停止任务的执行，直到它被恢复。在UCOSII中，任务可以通过调用函数OSSuspend()挂起自身或其他任务，恢复任务则通过调用函数OSResume()实现。本实验中的led_task任务被设计为在按下KEY_RIGHT按键时挂起，在按下KEY_LEFT按键时恢复，从而控制LED灯的闪烁状态。 6. 任务切换和调度 多任务操作系统的关键特性之一是任务切换和调度。当一个任务被挂起、被删除或者其时间片用完时，操作系统需要选择其他任务执行。在STM32F103这样的微控制器中，任务切换涉及上下文切换，即保存当前任务的CPU寄存器状态，并恢复下一个任务的寄存器状态。UCOSII采用优先级调度算法，优先执行优先级最高的就绪态任务。 7. 按键扫描 按键扫描是嵌入式系统中常见的输入处理方式，本实验中的key_task任务就实现了按键扫描的功能。通常，按键扫描涉及检测按键是否被按下，从而执行相应的动作。按键扫描可以通过轮询或中断方式实现，实验中采用的是轮询方式。 8. 实验操作步骤和观察现象 实验首先将代码下载到STM32F103微控制器上，观察LED灯闪烁和蜂鸣器鸣叫的初始状态。然后通过按不同的按键观察任务的挂起、恢复和删除操作，以及这些操作对LED灯和蜂鸣器行为的影响。实验现象的观察有助于理解和验证任务管理操作的正确性和实时性。 通过上述内容的学习和实验操作，可以加深对STM32F103微控制器和UCOSII实时操作系统在多任务管理方面的理解，掌握任务创建、任务删除、任务挂起和任务恢复等关键技术点，为后续的嵌入式系统设计打下坚实基础。