实时操作系统uC/OS—II在MC9S12DG128B上的移植

胡梦寒

摘 要：本文讨论了将一个具有高可靠性的可剥夺型多任务实时内核uC/OS-II在Freescale单片机MC9S12DG128B上移植的原理和方法。给出了一个以Freescale Code Warrior 为编译器，MC9S12DG128B为处理器的对uC/OS-II系统进行移植的具体实例。

关键词：uC/OS-II；MC9S12DG128B；移植

嵌入式操作系统近年来备受人们关注，其开发出来的产品已经应用到生活的各个角落。uC/OS-II系统作为嵌入式操作系统的一种，具有高可靠性、稳定性和实时性。MC9S12DG128B是16位单片机，具有资源丰富、功能强大、运行稳定且价格低廉的特点。本文将介绍uC/OS-II实时内核在MC9S12DG128B上的移植过程。

1 移植前的准备工作

1.1 uC/OS-II系统特点

uC/OS-II实时操作系统使用可剥离型内核，CPU总是运行多个任务中优先级最高的任务。它具有很强的可移植性、内核可裁减性、可确定性的特点，并提供很多系统服务。

1.2 MC9S12DG128B硬件资源

MC9S12DG128B是16位单片机，DG128CPU具有6个寄存器，13种寻址方式和400多条指令，同时，DG128具有丰富的I/O接口，MC9S12DG128B典型的内部时钟频率为16MHZ，支持定时中断，具有128k的Flash，8k字节的RAM和2k字的EEPROM。

1.3 移植过程编译器

开发编译工具：CodeWarrior For HCS12X_v4.7。

1.4 uC/OS-II模块

uC/OS-II的软硬件体系结构如图1所示。应用程序处于系统的顶层，无限循环设计，每个任务独占CPU。

2 具体移植步骤

以下是具体的移植步骤，与硬件相关的各个文件需修改。

2.1 文件OS_CPU.H

包含与处理器相关的、#define语句定义的常数、宏以及数据类型。

2.2 数据类型定义

不同编译器会使用不同的字节长度来表示同一数据类型。uC/OS-II的移植包含一系列的数据类型定义。

2.3 堆栈单位

OS_STK的数据类型必与须处理器的寄存器长度一致。

2.4 堆栈方向

需预先设定堆栈的增长方向，因为不同处理器，数据入堆栈时堆栈指针的增长方向不一样。

2.5 临界区

需定义两个保护临界区的宏。

2.6 设置OS_TASK_SW（）

#define OS_TASK_SW（） asm（swi）

2.7 文件OS_CPU_A.ASM

uC/OS-II移植要求编写四个汇编函数，分别是OSTickISR（）、OSStartHighRdy（）、OSCtxSw（）和OSIntCtxSw（），移植过程将对相应函数进行修改。

3 实验及其结果分析

为验证移植的正确性，本文将通过应用任务实验来实施验证。实验必须在确保C编译器，汇编编译器及链接器正常工作的情况下进行，测试修改过的移植函数在9S12环境下运行是否正常。

根据实验结果可以看出，任务TestTask1和TestTask2创建成功，证明OSTaskStkInit（）、OSStartHighRdy（）工作正常；TestTask1和TestTask2实现了任务切换，以及发生了时间中断（任务TestTask1运行两次后任务TestTask2运行一次），因此其它函数也正常运行，实验成功。由此可以得出结论，uC/OS-II在MC9S12DG128B上移植成功。

4 結语

本文介绍了uC/OS-II移植到MC9S12DG128B上的全过程，对从事嵌入式系统移植工作的开发人员有一定的参考价值。

参考文献：

[1] Jean J Labrosse.嵌入式操作系统uC/OS-II [M].第2版，北京：北京航空航天大学出版社，2005：283-316.

[2] 黄涛，徐宏吉.嵌入式实时操作系统移植技术的分析和应用[J].计算机应用，2003，（9）：88-90.

[3] 邵贝贝.在MC68HC908GP32上移植uC/OS-II.单片机与嵌入式系統应用[J].单片机与嵌入式系统应用，2001，（11）：69-75.

[4] 王宜怀，刘晓升，等.嵌入式系统-使用HCS12微控制器的设计与应用[M].北京：北京航空航天大学出版社，2003，1.