嵌入式知識總結(jié)

嵌入式第一章嵌入式系統(tǒng)概述1.1嵌入式系統(tǒng)1.嵌入式系統(tǒng)的概念嵌入機(jī)械或電氣系統(tǒng)內(nèi)部、具有專屬功能的智能化計算機(jī)算機(jī)系統(tǒng)。通常要求實(shí)時計算性能，具有一定的復(fù)雜性。被嵌入的系統(tǒng)通常是包含硬件和機(jī)械部件的完整設(shè)備。2.技術(shù)本質(zhì)：內(nèi)含計算機(jī)、嵌入到對象體系中、滿足對象智能化控制要求1.2嵌入式處理器.嵌入式處理器可以分為以下幾大類：嵌入式微處理器EMPU、微控制器MCU、DSP處理器、片上系統(tǒng)SOC1.3嵌入式操作系統(tǒng)1.三種操作系統(tǒng)：多道批處理操作系統(tǒng)、分時操作系統(tǒng)、實(shí)時操作系統(tǒng)2.基本概念（1）任務(wù)：也稱為線程，是一個簡單的程序，該程序可以認(rèn)為CPU完全屬于該程序本身。實(shí)時應(yīng)用程序的設(shè)計過程，包括如何把問題分割成多個任務(wù)，賦予一定的優(yōu)先級，有它自己的一套CPU寄存器和自己的棧空間（2）內(nèi)核：內(nèi)核負(fù)責(zé)管理各個任務(wù)，為每個任務(wù)分配CPU時間，負(fù)責(zé)任務(wù)間的通信。內(nèi)核提供的基本服務(wù)是任務(wù)切換。使用實(shí)時內(nèi)核可以大大簡化應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計，因?yàn)閷?shí)時內(nèi)核允許將應(yīng)用分成若干個任務(wù)，由實(shí)時內(nèi)核來管理它們。內(nèi)核需要消耗一定的系統(tǒng)資源，比如2％～5％的CPU運(yùn)行時間、RAM和ROM等。內(nèi)核提供必不可少的系統(tǒng)服務(wù)，如信號量、消息隊(duì)列、延時等（3）調(diào)度：是內(nèi)核的主要職責(zé)之一。決定該輪到哪個任務(wù)運(yùn)行了。多數(shù)實(shí)時內(nèi)核是基于優(yōu)先級調(diào)度法的。每個任務(wù)根據(jù)其重要程度的不同被賦予一定的優(yōu)先級?；趦?yōu)先級的調(diào)度法指CPU總是讓處在就緒態(tài)的優(yōu)先級最高的任務(wù)先運(yùn)行。（4）任務(wù)優(yōu)先級：任務(wù)的優(yōu)先級是表示任務(wù)被調(diào)度的優(yōu)先程度。每個任務(wù)都具有優(yōu)先級。任務(wù)越重要，賦予的優(yōu)先級應(yīng)越高，越容易被調(diào)度而進(jìn)入運(yùn)行態(tài)（5）中斷：中斷是一種硬件機(jī)制，用于通知CPU有個異步事件發(fā)生了。中斷一旦被識別，CPU保存部分(或全部)上下文即部分或全部寄存器的值，跳轉(zhuǎn)到專門的子程序(中斷服務(wù)子程序ISR)。中斷服務(wù)子程序做事件處理，處理完成后，程序回到：在前后臺系統(tǒng)中，程序回到后臺程序；對非占先式內(nèi)核而言，程序回到被中斷了的任務(wù)；對占先式內(nèi)核而言，讓進(jìn)入就緒態(tài)的優(yōu)先級最高的任務(wù)開始運(yùn)行。（6）時鐘節(jié)拍：時鐘節(jié)拍是特定的周期性中斷。時鐘的節(jié)拍式中斷使得內(nèi)核可以將任務(wù)延時若干個整數(shù)時鐘節(jié)拍，以及當(dāng)任務(wù)等待事件發(fā)生時，提供等待超時的依據(jù)。3.μC/OS-II中的數(shù)據(jù)類型第二章任務(wù)2.1任務(wù)的基本概念1.任務(wù)的5種狀態(tài)：Sleep----僅有編碼未激活。Ready----已激活并“萬事俱備，只欠調(diào)度”Running----正占用CPU運(yùn)行自己。Wait----等待某事件發(fā)生。ISR_Sta----Running狀態(tài)的任務(wù)被中斷后進(jìn)入的狀態(tài)。2.用戶任務(wù)代碼的一般結(jié)構(gòu)voidMyTask(void*pdata){……//任務(wù)的初始化for(;;) //超循環(huán)構(gòu)成任務(wù)體{可被中斷的用戶代碼片斷；OS_ENTER_CRITICAL();//進(jìn)入臨界區(qū)（關(guān)中斷）不可被中斷的用戶代碼片斷；OS_EXIT_CRITICAL();//退出臨界區(qū)（開中斷）可被中斷的用戶代碼片斷；tasksw();}}voidMyTask1(void*pdata){……}voidMyTask2(void*pdata){……}voidmain(){……OSInit();……OSTaskCreate(MyTask1,……);OSTaskCreate(MyTask2,……);……OSStart();……}2.2任務(wù)堆棧任務(wù)堆棧的創(chuàng)建#defineMyTaskStkSize64OS_STKMyTaskStk[MyTaskStkSize]//在OS_CPU.H中定義OS_STK…… //typedefINT32UOS_STKINT8UOSTaskCreate( void(*task)(void*pd),//指向任務(wù)的指針 void*pdata, //傳遞給任務(wù)的參數(shù) MyTaskStk[MyTaskStkSize－1]//任務(wù)堆棧棧頂?shù)闹羔槨粒? INT8Uprio //任務(wù)的優(yōu)先級別 )2.3任務(wù)控制塊及任務(wù)控制塊鏈表OSTCBFreeList、OSTCBListOSTCBTbl[]----OSInit()建立的任務(wù)控制塊數(shù)組OSTCBPrioTbl[]----任務(wù)控制塊優(yōu)先級數(shù)組OSTCBCurOSTCBPrioTbl[]：OS_TCB*數(shù)據(jù)類型的數(shù)組，以Prio為下標(biāo)存放已使能的TCB指針。用于加速TCB的訪問。OSTCBCur：全局系統(tǒng)變量，指向當(dāng)前正在運(yùn)行的任務(wù)的TCB。2.4任務(wù)就緒表及任務(wù)調(diào)度從prio到就緒表(OSRdyGrp、OSRdyTbl[])的操作（進(jìn)入/脫離----就緒狀態(tài)）。從就緒表(OSRdyGrp、OSRdyTbl[])的當(dāng)前狀態(tài)（位圖）到最高優(yōu)先級別prio的（任務(wù)）映射操作。2.5任務(wù)的創(chuàng)建uC/OS-II提供兩個系統(tǒng)函數(shù)創(chuàng)建Task：OSTaskCreate()OSTaskCreateExt()創(chuàng)建任務(wù)的一般方法Task可在主函數(shù)main()中操作系統(tǒng)調(diào)度啟動（OSStart()）前創(chuàng)建。也可在Task中創(chuàng)建其他的Task，應(yīng)用中習(xí)慣使用此結(jié)構(gòu)。uC/OS-II要求：在OSStart()前，必須至少創(chuàng)建一個用戶Task。創(chuàng)建任務(wù)的示意代碼voidmain(){ …… //主要是系統(tǒng)硬件初始化 OSInit(); //uC/OS-II初始化 …… //創(chuàng)建消息機(jī)制 OSTaskCreate(Task_A,……); //創(chuàng)建任務(wù)A OSStart(); //啟動多任務(wù)調(diào)動}voidTask_A(void*pdata) //任