觸摸屏控制實驗設計報告-資料下載頁

　　

【正文】 /OSII在讀/寫處理器寄存器時，只能通過匯編語言來實現。由于μC/OSII在設計時就已充分考慮了可移植性，所以μC/OSII的移植相對來說是比較容易的。 　　由于P89V51RD2是一款80C51微控制器，片內包含了64KB的FLASH程式存儲器，并且支持串行在線編程（ISP）。使他在ROM空間上非常適合做μC/OSII的移植。不過他片內RAM空間非常有限，只有1KB，不能滿足μC/OSII對RAM的需求。不過由于P89V51RD2能擴展RAM空間，使這一問題得以解決。我們為他擴展了一片32KB的RAM來構成移植μC/OSII的硬件平臺。這樣P89V51RD2就滿足了移植μC/OSII的所有需求。　　由于μC/OSII絕大部分代碼是用標準的C語言編寫的，所以C語言研發工具對于μC/OSII是必不可少的。由于μC/OSII是個可剝奪行的占先式內核，所以需求C編譯器能產生可重入型代碼。筆者選擇Keil C51集成研發環境作為研發工具。該研發工具有C編譯器，匯編器和鏈接定位器等工具構成。鏈接器用來將不同模塊（編譯過或匯編過的文件）鏈接成目標文件，定位器則允許將代碼和數據放置在目標處理器的指定內存中。Keil C51 還能生成HEX格式的編程文件用于編程EPROM或是FLASH，同時能實現完整軟件仿真支持。Keil C51支持所有8051變種的微控制器。通過設置編譯控制選項，他完萬能滿足編譯μC/OSII原始碼的需求。 4 . 2　　μC/OSII源文件移植 　　在了解了P89V51RD2微處理器和Keil C51 編譯器的技術細節的基礎上，就能開始μC/OSII源文件移植的工作了。真正編寫移植代碼的工作就相對比較簡單了。圖1表示了基于μC/OSII的應用的系統結構結構。由圖1能看出由于μC/OSII自生的絕大部分代碼是使用ANSI C編寫的，而且代碼的層次結構十分干凈，、。下面分別解釋各個文件在P89V51RD2上的移植。 define語句定義的、和處理器相關的常數、宏及類型。因為不同的處理器有不同的字長，所以μC/OSII的移植包括的一系列數據類型定義，以確保其可移植性。μC/OSII代碼不使用語言中的short，int，及long等數據類型，因為他們是和編譯器相關的，是不可移植的。采用定義的整形數據結構等既是可移植的，又非常直觀。參考Cx51編譯手冊。 　　和所有的實時內核相同，μC/OSII需要先關中斷，再處置臨界段代碼，并且在處置完畢后重新開中斷。這樣能保護臨界段代碼免受多任務或中斷服務子程式的破壞。為了隱藏不同編譯器提供的不同的關中斷和開中斷的實現方法，增強可移植性，μC/，來開中斷和關中斷：OS_ENTER_CRITICAL（）和OS_EXIT_CRITICAL（）。根據P89V51RD2的結構和Keil C51提供的方法，我們通過置位或清零中斷允許位來實現。 代碼如下： OS_ENTER_CRITICAL（） EA=0 OS_EXIT_CRITICAL（） EA=1 MCS51 堆棧從下往上增長(1=向下0=向上) ，OS_STK_GROWTH 定義為0。 　　μC/。但唯一必要的μC/。但唯一 必要的是OSTaskStkInit()，其他九個必須聲明，但不一定要所有程式代碼。　　OSTaskStkInit()是在系統創建任務時用來初始化任務堆棧的，使堆棧看起來就象中斷剛發生相同，所有寄存器都保存在堆棧中。由于P89V51RD2硬件堆棧非常小，最多只能有在內部RAM空間的256字節。因此非常難將所有任務的堆棧都用硬件堆棧來實現。為了解決這個問題，我們為每個任務在外部RAM空間都分配一段連續的存儲區，用來模擬每個任務的堆棧。在μC/OSII進行任務轉換時，首先將P89V51RD2硬件堆棧中的內容復制到要失去CPU擁有權的任務的外部模擬堆棧區，然后將要得到CPU擁有權的任務的外部模擬堆棧中的有效數據復制到P89V51RD2的硬件堆棧中。這樣就實現了任務保護和轉換。任務模擬堆棧和硬件的堆棧結構如圖2所示。TCB 結構體中OSTCBStkPtr 總是指向用戶堆棧最低地址，該地址空間內存放用戶堆棧長度，其上空間存放系統堆棧映像，即：任務模擬堆棧空間大小=系統硬件堆棧空間大小+1。SP 總是先加1再存數據，因此SP初始時指向系統堆棧起始地址(OSStack)減1 處(OSStkStart)。非常明顯系統硬件堆棧存儲空間大小=SPOSStkStart。編寫OSTaskStkInit()主要完成用戶堆棧初始化，從下向上依次保存用戶堆棧長度（5），PCL， PCH，PSW， AC C，B， DPL， DPH，R0，R1， R2，R3，R4，R5，R6，R7。不保存SP，任務轉換時根據用戶堆棧長度計算得出。緊接著的兩字節保存可重入函數仿真堆棧的指針X_CP的高8位和低8位，初始化為任務模擬棧的最高地址的高8位和低8位。OSTaskStkInit()總是返回任務模擬棧的最低地址。4 . 2 . 1　　 ： OSStartHighRdy() OSCtxSw() OSIntCtxSw() OSTickISR() 　　μ C/OSII的啟動函數OSStart()調用OSStartHighRdy()來使就緒態任務中 優先級最高的任務開始運行，我們通過將任務模擬棧的有效長度內的數據復制到系統硬件堆棧，然后使用緊接著的兩字節來改寫X_CP的值。使可重入函數仿真堆棧指針指向該任務模擬棧的最高地址，這樣做是因為Keil C51使用的可重入函數仿真堆棧的增長方向是向下的，和系統硬件堆棧的增長方向相反。這樣就完成了OSStartHighRdy()的移植。　　對于在P89V51RD2上的移植而言，這兩個函數的實現基本相同。只是OSIntCtxSw()在中斷調用中 由于OSIntExit()和自身對硬件堆棧的影響，需要將要保存的SP指針向下調整4個字節，以消除影響。μC/OSII在需要任務轉換時，根據CPU是否處在中斷狀態選擇調用其中一個函數。如圖2堆棧結構 所示，任務轉換時先保存當前任務堆棧內容，方法是：用SPOSStkStart 得出保存字節數。 μC/OSII需求用戶提供一個周期性的時鐘源，來實現時間的延遲和超時功能。在P89V51RD2中我們通過定時器T0來提供時鐘源。頻率設為50Hz。時鐘節拍中斷服務子程式的編寫也非常簡單，示意性代碼如下： void OSTickISR(void) { 保存處理器寄存器； 調用OSIntEnter()。 定時器計數器重裝； 調用OSTimeTick()。 調用OSIntExit()。 恢復處理器寄存器； 執行中斷返回指令； } 4 . 2 . 2　　μC/OSII 移植代碼的測試 　　完成μC/OSII移植后，就要對移植的代碼進行測試。測試移植的μC/OSII是否能夠完成任務調度、時間管理、任務管 理和同步等功能，是否能夠啟動多 任務環境。在P89V51RD2的移植中，編寫簡單的測試程式進行多任務的測試。測試程式創建了4任務，任務AA，BB，CC和LedFlash優先級分別為2，3，4，5。任務AA延時一秒通過串口輸出一 次，任務BB延時3秒通過串口輸出一次，任務CC延時6秒通過串口輸出一次。　　LedFlash等待信號量有效時。定時器中斷服務子 程式定時發出信號量。這樣任務LedFlash實現LED的閃爍功能。　　μC/OSII測試程式的文件結構，硬件測試結果和Keil C51的軟件仿真結果如圖3所示。結果表明μC/OSII在P89V51RD2上 的移植是成功的。 4 . 3　 結語 通過μC/OSII在P89V51RD2上的移植，掌控了μC/OSII內核的工作原理和移植方法，測試程式表明移植代碼能穩定可靠的運行，實現了多任務的管理和調度。μC/OSII實時操作系統的移入，不僅能提高系統的實時性、可靠性和穩定性，還提高了應用軟件的可移植性，降低了研發人員的工作量。參考文獻［１］ 李力,的觸摸屏漢字輸入方法的設計[J].微機算機與信息，：9891.［2］賴誠,觸摸屏原理及在單片機系統的應用[J].商場現代化,2006年6月（下旬刊）總第471期［3］ [M].北京，北京航空航天大學出版社，.149150［４］ ［５］ [D].吉林大學信號與信息處理專業碩士論文［ 6 ］李健無線點菜系統的研究[D]天津大學碩士學位申請論文［7］羅雪蓮，[J].：7273［8］倪天龍，鄧洪波，金連文.通過ADS7846在PDA上實現個性化書法輸入[J].［9］SamsungElectronicsUser’sManualS3C44B0X32BitRISCMicroprocessor[Z].2003.［10］SharpMicroelectronicUser’sManualLM7M632PassiveMatrixLCDModule[Z].1998.