ucos-II在嵌入式領(lǐng)域有哪些應(yīng)用

1、作者所在系別作者所在專業(yè)作者所在班級(jí)作者姓名作者學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師姓名指導(dǎo)教師職稱完成時(shí)間M第揪天工嚏用浣ucos-ii內(nèi)核分析文獻(xiàn)綜述計(jì)算機(jī)與遙感信息技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)B11512閉雨哲20134051204李新榮副教授2016年4月北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制文獻(xiàn)綜述摘要嵌入式系統(tǒng)是較有發(fā)展前途的IT應(yīng)用領(lǐng)域之一，像常見到的手機(jī)、PDA、機(jī)頂盒、高清電視（HDTV）、路由器、汽車電子、智能家電、醫(yī)療儀器、航天航空設(shè)備等等都是典型的嵌入式系統(tǒng)。而嵌入式式系統(tǒng)的種類也是五花八門，我們用的比較廣泛的當(dāng)屬Linux系統(tǒng)了，作為初學(xué)者uC/OSII是一個(gè)很好的入門。uC/OSII（MicroContro

2、lOperationSystemTwo）是一個(gè)可以基于ROM!行的、可裁減的、搶占式、實(shí)時(shí)多任務(wù)內(nèi)核，具有高度可移植性，特別適合于微處理器和控制器，是和很多商業(yè)操作系統(tǒng)性能相當(dāng)?shù)膶?shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）本文闡述了UCOSII在嵌入式領(lǐng)域的應(yīng)用，分別對(duì)嵌入式和pC/OS-II的概念進(jìn)行介紹了，最后以幾個(gè)實(shí)際的列子來說明pC/OS-II在嵌入式中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：嵌入式；C/OS-II應(yīng)用AbstractteAnembeddedsystemisoneofthemorepromisingITapplications,suchascommontothemobilephone,PDA,set-topbox

3、es,high-definitiontelevision(HDTV),routers,automotiveelectronics,intelligentappliances,medicalequipment,aerospaceequipment,etaretypicalembeddedsystems.Thetypesofembeddedsystemsisvaried,weusedmorewidelyundoubtedlyLinuxsystem,andasabeginneruC/OSIIisagoodplacetostart.uC,OSII(MicroControlOperationSystem

4、Two)isaROM-basedcanrun,canbecut,preemptivereal-timemultitaskingkernel,highlyportable,especiallysuitableformicroprocessorsandcontrollers,andmanyareBusinessoperatingsystemperformancequreal-timeoperatingsystem(RTOS).ThispaperdescribesUCOS-IIapplicationintheembeddedfield,namelytheconceptoembeddedanduC/O

5、S-IIwasintroduced,thelastseveralpracticalLiezidescribeduC/OS-IIinembeddedin.Keywords：embedded;uC/OS-IIapplications第1章引言首先我介紹一下嵌入式以及嵌入式在我國(guó)的發(fā)展?fàn)顩r。嵌入式系統(tǒng)是繼IT網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之后，又一個(gè)新的技術(shù)發(fā)展方向。由于嵌入式系統(tǒng)具有體積小、性能強(qiáng)、功耗低、可靠性高以及面向行業(yè)應(yīng)用的突出特征，目前已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于軍事國(guó)防、消費(fèi)電子、網(wǎng)絡(luò)通信、工業(yè)控制等各個(gè)領(lǐng)域。嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可剪裁，能適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積及功耗嚴(yán)

6、格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成復(fù)雜功能的硬件和軟件，并使其緊密耦合在一起。術(shù)語“嵌入式反映了這些系統(tǒng)通常是更大系統(tǒng)中的一個(gè)完整的部分，稱為嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)中又可以共存多個(gè)子嵌入式系統(tǒng)。某些情況下，嵌入式系統(tǒng)在功能上是獨(dú)立的系統(tǒng)。例如，網(wǎng)絡(luò)路由器是獨(dú)立的嵌入式系統(tǒng)，它由特殊的通信處理器、內(nèi)存、許多網(wǎng)絡(luò)訪問接口以及實(shí)現(xiàn)它的路由算法的特殊軟件組成。換句話說，網(wǎng)絡(luò)路由器是一個(gè)獨(dú)立的嵌入式系統(tǒng)，路由包從一個(gè)端口到另一個(gè)端口實(shí)現(xiàn)程序化的路由算法。中國(guó)是世界未來制造業(yè)和加工工業(yè)的重要基地之一，也可以說是機(jī)械與電子產(chǎn)品制造的重要基地之一。因此，嵌入式的發(fā)展在未來的中國(guó)一定有一個(gè)廣闊的天地。在

7、眾多的嵌入式開發(fā)系統(tǒng)中，nC/OS-II占有著重要的角色。第2章uC/OS-II操作系統(tǒng)介紹2.1 以C/OS-II的發(fā)展概況首先我介紹一下嵌入式以及嵌入式在我國(guó)的發(fā)展?fàn)顩r。嵌入式系統(tǒng)是繼IT網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之后，又一個(gè)新的技術(shù)發(fā)展方向。由于嵌入式系統(tǒng)具有體積小、性能強(qiáng)、功耗低、可靠性高以及面向行業(yè)應(yīng)用的突出特征，目前已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于軍事國(guó)防、消費(fèi)電子、網(wǎng)絡(luò)通信、工業(yè)控制等各個(gè)領(lǐng)域。嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可剪裁，能適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積及功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成復(fù)雜功能的硬件和軟件，并使其緊密耦合在一起。術(shù)語“嵌入式反映了這些系統(tǒng)

8、通常是更大系統(tǒng)中的一個(gè)完整的部分，稱為嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)中又可以共存多個(gè)子嵌入式系統(tǒng)。某些情況下，嵌入式系統(tǒng)在功能上是獨(dú)立的系統(tǒng)。例如，網(wǎng)絡(luò)路由器是獨(dú)立的嵌入式系統(tǒng)，它由特殊的通信處理器、內(nèi)存、許多網(wǎng)絡(luò)訪問接口以及實(shí)現(xiàn)它的路由算法的特殊軟件組成。換句話說，網(wǎng)絡(luò)路由器是一個(gè)獨(dú)立的嵌入式系統(tǒng)，路由包從一個(gè)端口到另一個(gè)端口實(shí)現(xiàn)程序化的路由算法。中國(guó)是世界未來制造業(yè)和加工工業(yè)的重要基地之一，也可以說是機(jī)械與電子產(chǎn)品制造的重要基地之一。因此，嵌入式的發(fā)展在未來的中國(guó)一定有一個(gè)廣闊的天地。在眾多的嵌入式開發(fā)系統(tǒng)中，C/OS-II占有著重要的角色。2.2 以C/OS-II操作系統(tǒng)介紹cC/OS-II操作

9、系統(tǒng)是什么呢？以及有什么特點(diǎn)呢？叱C/OS-II是一種可移植的，可植入ROMJ,可裁剪的，搶占式的，實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)內(nèi)核。它被廣泛應(yīng)用于微處理器、微控制器和數(shù)字信號(hào)處理器。特別是在當(dāng)今廣泛的被用于嵌入式領(lǐng)域。cC/OS-II的前身是cC/OS,cC/OS和cC/OS-II是專門為計(jì)算機(jī)的嵌入式應(yīng)用設(shè)計(jì)的，絕大部分代碼是用C®言編寫的。CPU®件相關(guān)部分是用匯編語言編寫的、總量約200行的匯編語言部分被壓縮到最低限度，為的是便于移植到任何一種其它的CPUko用戶只要有標(biāo)準(zhǔn)的ANSI的C交叉編譯器，有匯編器、連接器等軟件工具，就可以將以C/OS-II嵌入到開發(fā)的產(chǎn)品中。仙C/

10、OS-II具有執(zhí)行效率高、占用空間小、實(shí)時(shí)性能優(yōu)良和可擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)，最小內(nèi)核可編譯至2KB。NC/OS-II已經(jīng)移植到了幾乎所有知名的CPU上。嚴(yán)格地說uC/OS-II只是一個(gè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)內(nèi)核，它僅僅包含了任務(wù)調(diào)度，任務(wù)管理，時(shí)間管理，內(nèi)存管理和任務(wù)間的通信和同步等基本功能。沒有提供輸入輸出管理，文件系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)等額外的服務(wù)。但由于uC/OS-II良好的可擴(kuò)展性和源碼開放，這些非必須的功能完全可以由用戶自己根據(jù)需要分別實(shí)現(xiàn)。uC/OS-II目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于優(yōu)先級(jí)調(diào)度的搶占式的實(shí)時(shí)內(nèi)核，并在這個(gè)內(nèi)核之上提供最基本的系統(tǒng)服務(wù)，如信號(hào)量，郵箱，消息隊(duì)列，內(nèi)存管理，中斷管理等。2.3 uCOSII在

11、單片機(jī)使用中的一些特點(diǎn)(1)在單片機(jī)系統(tǒng)中嵌入uCOSI將增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，并使得調(diào)試程序變得簡(jiǎn)單。以往傳統(tǒng)的單片機(jī)開發(fā)工作中經(jīng)常遇到程序跑飛或是陷入死循環(huán)?？梢杂每撮T狗解決程序跑飛問題，而對(duì)于后一種情況，尤其是其中牽扯到復(fù)雜數(shù)學(xué)計(jì)算的話，只有設(shè)置斷點(diǎn)，耗費(fèi)大量時(shí)間來慢慢分析。如果在系統(tǒng)中嵌入uCOSI的話，事情就簡(jiǎn)單多了?？梢园颜麄€(gè)程序分成許多任務(wù)，每個(gè)任務(wù)相對(duì)獨(dú)立，然后在每個(gè)任務(wù)中設(shè)置超時(shí)函數(shù)，時(shí)間用完以后，任務(wù)必須交出CPU勺使用權(quán)。即使一個(gè)任務(wù)發(fā)生問題，也不會(huì)影響其他任務(wù)的運(yùn)行。這樣既提高了系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)也使得調(diào)試程序變得容易。(2)在單片機(jī)系統(tǒng)中嵌入uCOSI將增加系統(tǒng)的開銷。現(xiàn)

12、在所使用的51單片機(jī)，一般是指87C5使者89C51,其片內(nèi)都帶有一定的RAM口ROM對(duì)于一些簡(jiǎn)單的程序，如果采用傳統(tǒng)的編程方法，已經(jīng)不需要外擴(kuò)存儲(chǔ)器了。如果在其中嵌入uCOSI的話，在只需要使用任務(wù)調(diào)度、任務(wù)切換、信號(hào)量處理、延時(shí)或超時(shí)服務(wù)的情況下，也不需要外擴(kuò)ROMT,但是外擴(kuò)RAMI必須的。由于uCOSI是可裁減的操作系統(tǒng)，其所需要的RAM大小就取決于操作系統(tǒng)功能的多少。舉例來說，μC/OS-II允許用戶定義最大任務(wù)數(shù)。由于每建立一個(gè)任務(wù)，都要產(chǎn)生一個(gè)與之相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)TCB該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要占用很大一部分內(nèi)存空間。所以在定義最大任務(wù)數(shù)時(shí)，一定要考慮實(shí)際情況的需要。如果定得過大

13、，勢(shì)必會(huì)造成不必要的浪費(fèi)。嵌入uCOSI以后，總的RAM!求可以由如下表達(dá)式得出：RAM、需求=應(yīng)用程序的RAIMI求+內(nèi)核數(shù)據(jù)區(qū)的RAM!求+(任務(wù)棧需求+最大中斷嵌套棧需求)·任務(wù)數(shù)。所幸的是，μC/OS-II可以對(duì)每個(gè)任務(wù)分別定義堆棧空間的大小，開發(fā)人員可根據(jù)任務(wù)的實(shí)際需求來進(jìn)行?？臻g的分配。但在RA晞量有限的情況下，還是應(yīng)該注意一下對(duì)大型數(shù)組、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和函數(shù)的使用，別忘了，函數(shù)的形參也是要推入堆棧的。(3)uCOSI的移植也是一件需要值得注意的工作。如果沒有現(xiàn)成的移植實(shí)例的話，就必須自己來編寫移植代碼。雖然只需要改動(dòng)兩個(gè)文件，但仍需要對(duì)相應(yīng)的微處理器

14、比較熟悉才行，最好參照已有的移植實(shí)例。另外，即使有移植實(shí)例，在編程前最好也要閱讀一下，因?yàn)槔锩鏍砍兜蕉褩２僮?。在編寫中斷服?wù)程序時(shí)，把寄存器推入堆棧的順序必須與移植代碼中的順序相對(duì)應(yīng)。2.4uCOSII和Linux的差異uCOS-II和大家所熟知的Linux等分時(shí)操作系統(tǒng)不同，它不支持時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法。uCOS-II是一個(gè)基于優(yōu)先級(jí)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，每個(gè)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)必須不同，分析它的源碼會(huì)發(fā)現(xiàn)，uCOS-II把任務(wù)的優(yōu)先級(jí)當(dāng)做任務(wù)的標(biāo)識(shí)來使用，如果優(yōu)先級(jí)相同，任務(wù)將無法區(qū)分。進(jìn)入就緒態(tài)的優(yōu)先級(jí)最高的任務(wù)首先得到CPU勺使用權(quán)，只有等它交出CPU的使用權(quán)后，其他任務(wù)才可以被執(zhí)行。所以它只能說是多任務(wù)，

15、不能說是多進(jìn)程，至少不是我們所熟悉的那種多進(jìn)程。顯而易見，如果只考慮實(shí)時(shí)性，它當(dāng)然比分時(shí)系統(tǒng)好，它可以保證重要任務(wù)總是優(yōu)先占有CPU但是在系統(tǒng)中，重要任務(wù)畢竟是有限的，這就使得劃分其他任務(wù)的優(yōu)先權(quán)變成了一個(gè)讓人費(fèi)神的問題。另外，有些任務(wù)交替執(zhí)行反而對(duì)用戶更有利。例如，用單片機(jī)控制兩小塊顯示屏?xí)r，無論是編程者還是使用者肯定希望它們同時(shí)工作，而不是顯示完一塊顯示屏的信息以后再顯示另一塊顯示屏的信息。這時(shí)候，要是uCOS-II即支持優(yōu)先級(jí)法又支持時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法就更合適了。nC/OS-II是專門為計(jì)算機(jī)的嵌入式應(yīng)用設(shè)計(jì)的，pC/OS-II具有執(zhí)行效率高、占用空間小、實(shí)時(shí)性能優(yōu)良和可擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)，最小內(nèi)

16、核可編譯至2KB。pC/OS-II已經(jīng)移植到了幾乎所有知名的CPU上。linux免費(fèi)，安全，穩(wěn)定，應(yīng)用范圍廣，在嵌入式上，服務(wù)器上，家用機(jī)，都有廣泛應(yīng)用。C/OS-IILinux都適合用在嵌入式上。但C/OS-II是專為嵌入式而設(shè)計(jì)，這樣的結(jié)果是，運(yùn)行效率更高，占用資源更少。linux都可以用作服務(wù)器上，使用率高。linux雖然不是專門針對(duì)服務(wù)器而開發(fā)，但其源碼公開，完全可以修改，使得兩者差異不大，最主要的發(fā)行版redhatlinux就是在服務(wù)器上用得很多的系統(tǒng)。第3章以C/OS-II在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用UC/OS-II廣泛的應(yīng)用于控制系統(tǒng)中，就如，在衍射儀高壓控制系統(tǒng)中，uC/OS-II就有著

17、很好的應(yīng)用?？刂葡到y(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，它需要多個(gè)系統(tǒng)協(xié)同工作。傳統(tǒng)的系統(tǒng)開發(fā)我們往往使用前后臺(tái)的方式，但是這種開發(fā)方式在任務(wù)較簡(jiǎn)單的開發(fā)中比較適用，對(duì)于任務(wù)比較復(fù)雜的系統(tǒng)往往力不從心。對(duì)于任務(wù)較多而且復(fù)雜的情況我們就要引入實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)RTOSRTO蹴現(xiàn)了一種新的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)思想和開放的框架，用戶在編寫程序時(shí)，可以分別編寫各個(gè)任務(wù)，不必同時(shí)將所有任務(wù)運(yùn)行的各種可能情況記在心中，大大減小了程序編寫的工作量，而且減小了出錯(cuò)的可能，保證最終程序具有高可靠性，從而降低程序的復(fù)雜度和開發(fā)周期。由于控制系統(tǒng)功能較復(fù)雜，諸多的功能可以劃分成許多不同的模塊，模塊之間既彼此聯(lián)系又相對(duì)獨(dú)立，可以當(dāng)作不同的任務(wù)來進(jìn)行

18、處理。所以，使用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，將不同的功能劃分成不同的任務(wù)進(jìn)行處理使得設(shè)計(jì)大大簡(jiǎn)化。現(xiàn)在有很多實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，但為什么要選擇uCOS-II呢？一些嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)如VxWorks,pSOSWinCEPalmOS,大多對(duì)系統(tǒng)硬件配置有較高的要求，如要求有內(nèi)存管理單元(MMU)較大容量的ROMPRA施間等，同時(shí)操作系統(tǒng)自身和相應(yīng)配套的開發(fā)調(diào)試工具價(jià)格較高，而且許多操作系統(tǒng)的廠商要求用戶在批量生產(chǎn)時(shí)要按產(chǎn)品數(shù)量交納版稅，所以它們對(duì)本系統(tǒng)來說都不是最合適的選擇。uCOS-II是由美國(guó)工程師JeanLabrosse編寫的嵌入式多任務(wù)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，包括實(shí)時(shí)內(nèi)核、任務(wù)管理、時(shí)鐘管理、任務(wù)間通信同步(信號(hào)量

19、、郵箱、消息隊(duì)列)和內(nèi)存管理。除了有上面的優(yōu)點(diǎn)外，uCOS-II它具有這些別的操作系統(tǒng)沒有的優(yōu)點(diǎn)，具體如下：(1)源代碼開放：uCOS-II的源代碼可以免費(fèi)獲取，且標(biāo)有清晰的注釋，可讀性好。(2)可移植性好：uCOS-II的源代碼90%以上是用C語言編寫的，可以很容易地把它移植到各類8位、16位和32位處理器上。(3)穩(wěn)定性高：uCOS-II已得到FAA勺標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，且目前已有上百個(gè)商業(yè)應(yīng)用實(shí)例，其穩(wěn)定性和可靠性是經(jīng)過實(shí)踐驗(yàn)證的。由此可見，在衍射儀高壓控制系統(tǒng)中使用uCOS-II操作系統(tǒng)是一種很好的選擇。在衍射儀高壓控制系統(tǒng)中，需要系統(tǒng)在不同的CPUt運(yùn)行，但是不同的CPU勺硬件結(jié)構(gòu)不同，這就要

20、求我們針對(duì)不同的CPU寸操作系統(tǒng)進(jìn)行移植。uCOS-II有著良好的可移植性，這也是選擇uCOS-II的另一個(gè)重要原因。另外，系統(tǒng)要求完成的功能比較繁雜，但根據(jù)主要功能可劃分為：和上位機(jī)通信并識(shí)別命令有效性；根據(jù)命令開光閘和關(guān)光閘；根據(jù)命令輸出步進(jìn)精確頻率脈沖對(duì)電壓和電流進(jìn)行控制；根據(jù)采樣頻率對(duì)電壓和電流進(jìn)行校準(zhǔn)；根據(jù)命令讀取當(dāng)前電壓和電流的控制頻率；檢測(cè)到故障分步驟切斷電壓和電流的控制頻率并切斷繼電器組。由于uCOS-II具有很好的擴(kuò)展性，這也十分滿足設(shè)計(jì)的需要。在后面的中斷管理等，用uCOS-II也可以很好的實(shí)現(xiàn)。第4章uCOS-II在單片機(jī)中的應(yīng)用在嵌入式控制領(lǐng)域，uCOS-II還有很多很

21、多應(yīng)用，就如上面的衍射儀高壓控制系統(tǒng)，在這里我就不一一舉例。除了在控制領(lǐng)域外，uCOS-II還可以用在單片機(jī)的設(shè)計(jì)中。就如，在日常的文件管理工作中，經(jīng)常需要管理人員對(duì)文件的借出與歸還等進(jìn)行登記管理、建立日志信息等，便于文具的跟蹤與日后查閱。尤其在涉密行業(yè)中，對(duì)文件的管理就顯得更為關(guān)鍵和重要。若能實(shí)現(xiàn)對(duì)文件的智能管理，自動(dòng)記錄文件日志，勢(shì)必會(huì)大大提高文件管理的質(zhì)量和效率。目前圍內(nèi)少數(shù)廠家對(duì)實(shí)現(xiàn)文件的智能管理也有相關(guān)探索，但功能比較單一，效果并不理想。如果設(shè)計(jì)一套文件智能管理柜系統(tǒng)，不僅實(shí)現(xiàn)對(duì)文件借入與歸還的自動(dòng)記錄，并采用拍照系統(tǒng)使記錄更為豐富詳盡，還采用指紋比對(duì)來實(shí)現(xiàn)文件權(quán)限的控制，該系統(tǒng)還具

22、有震動(dòng)報(bào)警功能。中央控制系統(tǒng)采用8位高性價(jià)比的C8051F120單片機(jī)，使得結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，功耗低并提供豐富的接口資源。該控制系統(tǒng)搭載了高性能多任務(wù)實(shí)時(shí)操作系ucos-II,使程序編制顯得異常簡(jiǎn)單，多個(gè)任務(wù)有效切換，這樣就能保證極高的實(shí)時(shí)響應(yīng)速度，使系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性都得到了較好的保證。這個(gè)例子就是uCOS-II與單片機(jī)較好結(jié)合的一個(gè)經(jīng)點(diǎn)實(shí)例。該系統(tǒng)主要由上位PG口下位智能文件柜組成，上位Pc可對(duì)下位智能文件柜的狀態(tài)和文件記錄信息等進(jìn)行查詢。下位智能文件柜主要由以下幾個(gè)部分構(gòu)成：中央控制系統(tǒng)、RFID讀寫器、攝像頭、指紋儀、震動(dòng)傳感器、電控鎖和報(bào)警器。在這個(gè)系統(tǒng)中的中央控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

23、中，uCOS-II就能很好的實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。以8位單片機(jī)為核心的控制系統(tǒng)，程序一般采用前后臺(tái)方式編寫。后臺(tái)運(yùn)行一個(gè)大的無限循環(huán)，前臺(tái)為多個(gè)中斷。這種方式在程序規(guī)模較大、系統(tǒng)功能較為復(fù)雜，尤其是在系統(tǒng)的并發(fā)模塊較多的情況下，就顯得力不從心，很難保證系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，而且編寫困難，不便于功能擴(kuò)充。uCOs-II是一個(gè)非常精小的高實(shí)時(shí)性多任務(wù)操作系統(tǒng)內(nèi)核，可移植性很好，很容易將它移植到該系統(tǒng)的MC止?；趗COS-II編寫應(yīng)用程序比較簡(jiǎn)單。首先根據(jù)系統(tǒng)功能劃分一些相對(duì)獨(dú)立的子功能模塊，每個(gè)模塊作為一個(gè)“任務(wù)”。所謂“任務(wù)”，就是一個(gè)比較特殊的函數(shù)（無返回），主體也足個(gè)無限循環(huán)，循環(huán)里完成一定的功能。多個(gè)任

24、務(wù)之間有一個(gè)實(shí)時(shí)的調(diào)度算法，按照任務(wù)的優(yōu)先級(jí)來調(diào)度這些任務(wù)執(zhí)行。用戶中斷可隨時(shí)中斷這些任務(wù)的執(zhí)行?？梢?，這種廣義的“前后臺(tái)系統(tǒng)”。只不過后臺(tái)是多個(gè)循環(huán)在調(diào)度輪流執(zhí)行。任務(wù)之間以及任務(wù)與中斷服務(wù)程序之間可以調(diào)用信號(hào)量、消息郵箱、消息隊(duì)列、延時(shí)等系統(tǒng)服務(wù)來實(shí)現(xiàn)彼此問的通信和同步。從宏觀上來看，多個(gè)任務(wù)是并發(fā)執(zhí)行的。這樣就可以較為完整的設(shè)計(jì)出文件柜的控制系統(tǒng)。第4章ucos-ii在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用4.1.1 ucos-ii應(yīng)用在嵌入式智能視覺監(jiān)控系統(tǒng)中基于BF533的嵌入式系統(tǒng)的外圍電路主要可分為三個(gè)部分：圖像采集部分，網(wǎng)絡(luò)傳輸部分，存儲(chǔ)器部分。ucos-ii應(yīng)用在嵌入式智能視覺監(jiān)控系統(tǒng)中主要實(shí)現(xiàn)

25、對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的跟蹤監(jiān)控和將原始數(shù)字圖象轉(zhuǎn)化為BMP格式并向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送現(xiàn)場(chǎng)圖片的功能。在ucos-ii中分配了兩個(gè)任務(wù)優(yōu)先級(jí)0和1給對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的跟蹤和網(wǎng)絡(luò)傳輸。之所以使網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娜蝿?wù)優(yōu)先級(jí)低于對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤的任務(wù)，是因?yàn)榭紤]到網(wǎng)絡(luò)延時(shí)等因素會(huì)造成對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤的實(shí)時(shí)性效果比較差，對(duì)圖像做二值化和差分等運(yùn)算的時(shí)間不大于150ms以及攝像機(jī)云臺(tái)運(yùn)動(dòng)一次的時(shí)間大概是500mS。本系統(tǒng)在對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤任務(wù)中采取的策略是：每當(dāng)任務(wù)完成一次跟蹤，就使自己進(jìn)入掛起狀態(tài)，直到每秒定時(shí)到后，在時(shí)鐘節(jié)拍中斷服務(wù)程序中喚醒該任務(wù)使之處于就緒狀態(tài)。嵌入式系統(tǒng)常用在一些特定專用設(shè)備上，通常這些設(shè)備的硬件資源(如處理器、存儲(chǔ)器

26、等)非常有限，并且對(duì)成本很敏感，實(shí)時(shí)響應(yīng)要求很高，特別是在面向視頻應(yīng)用的系統(tǒng)中。嵌入式操作系統(tǒng)具有體積小、實(shí)時(shí)性好等優(yōu)點(diǎn)。嵌入式操作系統(tǒng)ucos-ii就是基于任務(wù)優(yōu)先級(jí)搶占的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。4.1.2 uCOS-II在車載GPS移動(dòng)終端中的應(yīng)用目前市場(chǎng)上的商用嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品，如Vxwork、PSOSftWindowsCE等已經(jīng)十分成熟，提供有力的開發(fā)和調(diào)試工具，但開發(fā)成本昂貴，而uCOS-II是一種多任務(wù)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，內(nèi)核源代碼公開，短小精干，移植性較強(qiáng)，非常適用于一些小型系統(tǒng)開發(fā)。本系統(tǒng)描述了如何將uCOS-II移植應(yīng)用到MCS51系列單片機(jī)上，并論述了如何把它實(shí)際應(yīng)用到“嵌入式設(shè)備一車載GPS'系統(tǒng)中。車載移動(dòng)終端主要完成以下這些控制功能：(1)位置及相關(guān)信息傳送，包括實(shí)時(shí)請(qǐng)求發(fā)送、等時(shí)間間隔發(fā)送、等距離發(fā)送，傳送方式包括GPRS方式和短信方式，由于用GPRS方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊按流量記費(fèi)，每1K字節(jié)2-3分錢，費(fèi)用相對(duì)短信低很多，因此本系統(tǒng)采用GPRS為主，短信為輔的通訊方式。(2)報(bào)警功能，分以下幾部分：A、特定區(qū)域報(bào)警功能：設(shè)定報(bào)警特定