2020年03月05日 | ucosii在msp430F5239上的移植步骤

移植浅谈：

学习MSP430时间不长，μC/OS-II原来只是听过，当时跑到stm32上带有GUI图形界面，当时感觉跑的很吃力，所以就没有学习它，直接去学习linux的开发，回过头来，发现linux也没有透彻的理解其中的核心，最近由于工作需求接触研究μC/OS-II，刚开始直接移植到Msp430编译都没有成功，觉得非常困难，无从下手，所以想先移植到stm32f103vct6的火牛开发板上，毕竟对这款单片机太熟悉不过了，从此网上找资料开始移植，最终移植成功，跑起来了，然后学习这个系统的各个功能，任务调度、信号量管理、事件标志组、邮箱、消息队列以及内存管理。这里略去STM32的移植步骤，网上太多了，下面开始移植到MSP430F5239这款单片机的移植之路。移植中也许会有错误，有什么问题，望大家不吝赐教。

第一步：准备工作

下载μC/OS-II源码；

网址：

http://micrium.com/downloadcenter/download-results/?searchterm=mp-uc-os-ii&supported=true

找到

点击红色区域下载MSP430F5438的源码。

下载编译工具：

网上下载IAR For MSP430我这里版本是5.60.7，老版本可能不支持这款芯片，注意区分。

第二步：开始移植

建立好文件夹

首先在你的工作路径建立一个文件，这里我建在D盘，名称：“MSP430_Ucosii”，这个大家任意起名都可以；然后在“D: MSP430_Ucosii”下建立“src”；即“D:MSP430_Ucosiisrc”；这里主要是为了方便管理源码，然后在src文件下建立4个文件夹，分别是  。

其中app下主要是用户的文件，主要是业务和主函数；bsp下主要是用户的驱动源码，ucos_kernal下主要是ucosii的内核文件，这里的文件几乎不用作修改，ucos_port下是跟cpu有关的文件，移植需要修改。

拷贝需要的文件

下载的uCOS-II-MSP-EXP430F5438.exe进行解压缩，假设解压在“D:”下，解压后名称“Micrium”；

拷贝：

“D:MicriumSoftwareuCOS-IISource”下所有文件和D:MicriumSoftwareEvalBoardsTIMSP-EXP430F5438IARuCOS-II”的“os_cfg.h”复制到“D: MSP430_Ucosiisrcucos_kernal”

拷贝：

D:MicriumSoftwareuCOS-IIPortsMSP430XIARMSP430x5xx下所有文件复制到“D: MSP430_Ucosiisrcucos_port”下；

拷贝：

“D:MicriumSoftwareuCOS-IISource”下所有文件和D:MicriumSoftwareEvalBoardsTIMSP-EXP430F5438IARuCOS-II”的“includes.h”拷贝到“D: MSP430_Ucosiisrcapp”下。

至此拷贝工作告一段落。

建立工程。

打开IAR软件，选择新建工程，Project->Creat New Project保存到我们建立的“D: MSP430_Ucosii”下，起个名字即可，然后

建立四个group，并把当时拷贝好的四个文件夹下文件Add到上面4个工作组里，并在app文件下新建个app.c，添加到app工作组中。最终效果如下 。

配置工程

右击红色位置，选择第一个options，修改Device为我们要移植的单片机，这里选择5239的单片机，然后在C/C++ Compiler 下的Preprocessor添加路径如下图。

5、修改与CPU有关的部分，也是重点。

我们需要关注的是与处理器相关的的代码，也就是前面所说的ucosii_port文件夹下的几个文件：OS_CPU.H、OS_CPU_C.C、OS_CPU_A.S43。

5.1   OS_CPU.H

此文件主要包括与处理器相关的常量、宏及结构体的定义。

A．设置数据长度。

由于不同微处理器的字长都不同，这里就要定义一些数据类型。主要是更改OS_STK设置为16位以及OS_CPU_SR状态寄存器。主要定义如下：

B、设置开关中断方法。

为了隐蔽编译器厂商提供不同的实现方法，增加一致性，这里用两个宏来禁止和允许中断:OS_ENTER_CRITICAL()和OS_EXIT_CRITICAL()。为了访问临界区必须先禁止中断，在访问代码临界区，最后在打开中断。在源码中给出了3种中断方法。代码如下，主要通过宏定义选择哪一种。

这里选择第三种方法，执行 OS_ENTER_CRITICAL()的第三种方法是先将中断关闭的状态保存到堆栈中，然后关闭中断。与之对应的 OS_EXIT_CRITICAL()的操作是从堆栈中恢复中断状态。采用此方法，不管用户是在中断关闭还是允许的情况下调用µC/OS-Ⅱ中的函数，在调用过程中都不会改变中断状态。这里我们选择方法3。

C．设置栈的增长方向

MSP430 处理器的堆栈是由高地址向低地址方向增长的，所以常量 OS_STK_GROWTH 必须设置为 1。

D．任务切换宏OS_TASK_SW()

在 µC/OS-II中, 就绪任务的堆栈初始化应该模拟一次中断发生后的样子，堆栈中应该按进栈次序设置好各个寄存器的内容。OS_TASK_SW()函数模拟一次中断过程，在中断返回的时候进行任务切换。中断服务程序（ISR）的入口点必须指向汇编函数OSCtxSw()（请参看文件OS_CPU_A.s43）。

5.2  OS_CPU_C.C

µC/OS-II 的移植需要用户改写OS_CPU_C.C中的10个函数：

OSTaskStkInit()

OSTaskCreateHook()

OSTaskDelHook()

OSTaskSwHook()

OSTaskIdleHook()

OSTaskStatHook()

OSTimeTickHook()

OSInitHookBegin()

OSInitHookEnd()

OSTCBStkInit()

实际需要修改的只有 OSTaskStkInit()函数，其他9个函数是接口，需要声明，但不一定有实际内容。这9个函数都是用户定义的，所以 OS_CPU_C.C 中没有给出代码。如果用户需要使用这些函数，请将文件 OS_CFG.H 中的#defineconstant OS_CPU_HOOKS_EN 设为 1，设为 0 表示不使用这些函数。

OSTaskStkInit()函数修改如下：

该函数由OSTaskCreate()或OSTaskCreateExt()调用，用来初始化任务的堆栈。初始状态的堆栈模拟发生一次中断后的堆栈结构。当调用OSTaskCreate()或OSTaskCreateExt()创建一个新任务时，需要传递的参数是：任务代码的起使地址，参数指针(pdata) ，任务堆栈顶端的地址，任务的优先级。OSTaskCreateExt()还需要一些其他参数，但与OSTaskStkInit()没有关系。OSTaskStkInit()，只需要以上提到的3个参数（task, pdata,和ptos）。

5.3 OS_CPU_A.S43

这个是汇编代码，主要是写了几个与硬件相关的代码，为了提高内核的效率和速度，我们最好使用汇编来编写任务调度代码。

1  让优先级最高的就绪任务开始运行函数OSStartHighRdy（）；

2  中断级任务切换函数OSIntCtxSw（）；

3  任务级任务切换函数OS_TASK_SW（）；

4  中断服务子程序OSTickISR（）。

5  关中断函数OS_ENTER_CRITICAL （OS_CPU_SR_Save）

6  开中断函数OS_EXIT_CRITICAL  （OS_CPU_SR_Restore）

这里在5438移植文件已经定义好，这里不再修改，直接添加进我们的库里就可以了。至此修改与CPU相关的就完成了。

至此工程配置完成，下面进行源码的移植。

添加源码

在新建的app.c下编写主函数。

#include"includes.h"

#defineTASK1_STK_SIZE  256

#defineTASK2_STK_SIZE  256

OS_STK   Task1STK[TASK1_STK_SIZE];

OS_STK   Task2STK[TASK2_STK_SIZE];

void  Task1 (void *pdata);     /* 前导声明任务（函数） */

void  Task2 (void *pdata);

void  main (void)

{

    WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; /* 禁止看门狗   */

    OSInit();                                /* 初始化uCOS-II */

    WDTCTL = WDT_MDLY_32;                 /* 设置时钟节拍间隔为32ms    */

    SFRIE1 |= 1;                             /* 开看门狗定时器中断        */

    P6DIR = 0x03;

    P6OUT = 0x00;

    OSTaskCreate(Task1, (void *)0, &Task1STK[TASK1_STK_SIZE- 1], 5);

    OSTaskCreate(Task2, (void *)0,&Task2STK[TASK2_STK_SIZE - 1], 6);

    OSStart();                              /* 开始任务调度 */

}

void  Task1 (void *pdata)

{

    while(1)

    {

        P6OUT |= (1<<0);

        OSTimeDly(10);  /* 延时10个时钟节拍，挂起本任务等待延时结束 */

        P6OUT &= ~(1<<0);

        OSTimeDly(10);  /* 延时10个时钟节拍，挂起本任务等待延时结束 */

    }

}

void  Task2 (void *pdata)

{

    while(1)

    {

        P6OUT |= (1<<1);

        OSTimeDly(10);  /* 延时10个时钟节拍，挂起本任务等待延时结束 */

        P6OUT &= ~(1<<1);

        OSTimeDly(10);  /* 延时10个时钟节拍，挂起本任务等待延时结束 */

    }

}

然后在include.h下添加#include 即可，

上面代码主要是执行两个任务，分别点灯来演示ucosii最基本的任务，其中我用的时P60和P61来点灯，你可以改成其他的端口测试。

编译下载

编译下载后下载到单片机，两个LED同时以1s的频率闪烁，至此，ucosii系统移植结束，编译完只有6k，可谓是小之又小，这里说明下，我这里移植的主要是ucosii的内核，没有GUI部分，如果加上它，可能就很难移植进来了，这里这款单片机的RAM只有8K，Flash有128k。