4.1 μC/OS II實(shí)時操作系統(tǒng)的移植

　　μC/OS II是一種開放源碼的實(shí)時嵌入式操作系統(tǒng)，是一個可移植、可裁減、可固化的占先式多任務(wù)操作系統(tǒng)，已被應(yīng)用到多種微處理器中，其大部分源碼是用ANSI C語言編寫的。移植工作包括以下幾個內(nèi)容：

　　(1)用匯編語言改寫OS_CPU_A.ASM文件

　　該文件包括4個子程序：_OSStartHighRdy、OSCtxSw、OSIntCtxSw和OSTickISR。OSStartHighRdy()函數(shù)被OSStart()函數(shù)調(diào)用，功能是運(yùn)行優(yōu)先級最高的就緒任務(wù);OSCtxSw()函數(shù)被OS Sched()函數(shù)調(diào)用，其功能是在任務(wù)級實(shí)現(xiàn)任務(wù)切換，任務(wù)切換用31號軟中斷來實(shí)現(xiàn);OSIntCtxSw()函數(shù)只能在中斷子程序里被OSIntExit()函數(shù)調(diào)用，由于中斷的產(chǎn)生可能引起任務(wù)切換，因此在中斷服務(wù)程序的最后會調(diào)用OSIntExit()函數(shù)調(diào)用，由于中斷的產(chǎn)生可能引起任務(wù)切換，因此在中斷服務(wù)程序的最后會調(diào)用OSIntExit()函數(shù)來檢查任務(wù)就緒狀態(tài)，如果滿足任務(wù)切換條件(在最后一層中斷里，并有高優(yōu)先級任務(wù)就緒)，則OSIntExit()調(diào)用此函數(shù)實(shí)現(xiàn)任務(wù)切換;時鐘節(jié)拍函數(shù)OSTickISR()的功能如下：TMS320LF2407有4個通用定時器，其中斷優(yōu)先級由高到低分別為T1、T3、T2、T4，可根據(jù)實(shí)際需要選擇基中的一個來實(shí)現(xiàn)時鐘節(jié)拍。需要注意的是：調(diào)用_OSIntEnter前不能開中斷。如果在調(diào)用_OSIntEnter前就開中斷，有可能在OSIntNesting加1前就被中斷。若發(fā)生這種情況，則當(dāng)高優(yōu)先級的中斷調(diào)用OSIntExit()而退出時，應(yīng)直接從高優(yōu)先級中斷里切換到任務(wù)，而不是反回到_OSTickISR(假設(shè)_OSTickISR是最后一層中斷)，其根本原因就在于_OSTickISR還沒有來得及將OSIntNesting加1就被中斷了。在用戶的其他中斷服務(wù)程序中也應(yīng)該防止此類錯誤。

　　(2)用C語言改寫OS CPU_C.C文件

　　本文件僅包括一個OSTaskStkInit()子程序。該函數(shù)可模仿TI公司的1$$SAVE庫函數(shù)對任務(wù)堆棧進(jìn)行初始化，被OSTaskCreate()函數(shù)和OSTaskCreateExt()函數(shù)所調(diào)用，該函數(shù)是用來返回任務(wù)堆棧初始化后的指針值。注意：TMS320LF2407A本身的堆棧(以下簡稱US)只有8級，無法作為系統(tǒng)堆棧使用，所以C編譯器將其內(nèi)部的二個突破口AR0，AR1保留，其中AR1作為堆棧指針SP，AR0用做堆棧中臨時變量指針FP(在匯編程序中不要使用這二個寄存器，如果必須使用，要關(guān)中斷，并注意保存和恢復(fù))。編譯器將函數(shù)和中斷壓進(jìn)US的返回地址彈出放在SP(AR1)指南的堆棧中，并保留環(huán)境，不同的是函數(shù)只保留程序要使用的寄存器，中斷要調(diào)用I$$AVE保存所有寄存器，返回時要跳轉(zhuǎn)到(而不是調(diào)用)I$$REST(這兩個函數(shù)可以在RTS.SRC中看到源代碼)恢復(fù)寄存器，這二個函數(shù)就象8068里的中斷進(jìn)入和指令HRET，是移植OSTaskStkInit()函數(shù)的基礎(chǔ)。

　　(3)編寫OS_CPU.H文件

　　內(nèi)容可根據(jù)μC/OS-II中的“80×86”的內(nèi)容進(jìn)行修改，這里僅給出關(guān)鍵內(nèi)容：

　　#define OS STK GROWTH 0

　　#define OS ENTER CRITICAL() asm("SETC IN TM");

　　#define OS_EXIT CRITICAL() asm ("CLRC IN TM");

　　#define OS-ASKee SW() asm("INTR 31");

　　(4)適當(dāng)OSMap Tb1[]和OSUnMapTb1[]

　　移植時還需要對tic /OS-II的OSMapTb1[]和O-SunMapTb1[]二個表進(jìn)行適當(dāng)處理，否則會出現(xiàn)尋址錯誤而使μC/OS-II無法正常運(yùn)行，這是移植能否成功的重要因素之一。由于TMS320LF2407的存儲器采用的是哈佛結(jié)構(gòu)，F(xiàn)lash存儲器(或外擴(kuò)的ROM)位于程序區(qū)，因此，處理的方法如下：將tic /OS-II中OSMapTb1[]和OSUnMapTb1[]的數(shù)據(jù)類型從“INT8U const'改為‘INT8U’，并在鏈接器命令文件(.CMD)中將“.cinit”塊分配到Flash存儲器(或外擴(kuò)的ROM中，鏈接選項(xiàng)用“-C”(ROM初始化)。這樣，在程序運(yùn)行時將自動對數(shù)據(jù)區(qū)的RAM進(jìn)行初始化，即運(yùn)行時自動將“.cinit”塊中的數(shù)據(jù)復(fù)制到數(shù)據(jù)區(qū)的RAM中。

　　按需配置OS-FG.H，修改CPU中斷向量表和外設(shè)向量表后，其他文檔的內(nèi)容可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置。至此，μC/OS-II在TMS320LF2407上的移植就完成了。

　　4.2 LAN91C111的編程

　　4.2.1 初始化

　　上電后，LAN91C111內(nèi)部寄存器的值均設(shè)置為缺省值，CPU將根據(jù)需要設(shè)置其中的Configuration,Base和Individual Address寄存器，以保證電路正確工作。

　　4.2.2 發(fā)送數(shù)據(jù)包流程

　　(1)DSP向控制器發(fā)送ALLOCATE MEMORY命令(設(shè)置MMUCOM寄存器，通常設(shè)置為0x0020),MMU為待發(fā)送的包在控制器內(nèi)部的packet buffer中分配存儲空間。

　　(2)DSP查詢Interrupt Status寄存器中的ALLOC INT位，直到該位被置成1，也可以設(shè)置Interrupt Mask中的ALLOC INT位，然后等待硬件中斷，這時，MMU已經(jīng)分配好存儲空間。而且TX packet number放在Allocation Result寄存器中。(3)將Allocation Result寄存器中的packet number:拷貝到Packet Number:寄存器中，設(shè)置Pointer寄存器(設(shè)置為TX;WR，AUTOINC，即0x4000)。然后將包中數(shù)據(jù)從upper layer發(fā)送隊列傳送到控制器的Data Register。要求依次寫入Status Word、Byte Count、destination address、source address、packet size、packet data、control word。

　　(4)DSP向控制器發(fā)送“ENQUEUE PACKET NUMBER TO TX FIFO”命令(設(shè)置MMUCOM寄存器，通常設(shè)置0x00C0)，該命令將Packet Number寄存器中的packet number拷貝到TX FIFO，說明發(fā)送的包已放入隊列中。同時設(shè)置Transmit control寄存器中的TXENA位。同時設(shè)置Transmit control寄存器中的TXENA位，啟動transmitter。到此為止，DSP的設(shè)置工作完成，它可以IDLE，直到接收到一個控制器產(chǎn)生的發(fā)送中斷。

　　(5)當(dāng)控制器傳送完包以后，memory中的第一個字(16bit)被CSMA/CD寫入相應(yīng)的Status Word，然后將TX FIFO中的packet number移到TX completion FIFO，當(dāng)TX completion FIFO不為空時產(chǎn)生中斷。

　　(6)DSP接收到中斷后，開始執(zhí)行中斷處理程序，它讀入Interrupt Status寄存器，如果產(chǎn)生發(fā)送中斷，則從FIFO ports寄存器讀入發(fā)送的包中的packet number，并將它寫入packet number寄存器。然后從memory中讀人Status Word(包括設(shè)置Pointer寄存器為TX、RD、AUTOINC，即0x6000，然后從數(shù)據(jù)寄存器中讀入包的Status Word)，它是EPH寄存器的鏡像，再根據(jù)Status Word判斷包發(fā)送是否成功。如果成功，DSP則向控制器發(fā)送RELEASE命令(設(shè)置MMUCOM寄存器，設(shè)置為0x00A0)，隨后控制器將釋放發(fā)送包所使用的存儲空間，同時設(shè)置TX INT Acknowledge寄存器，它將TX completion FIFO中的pecket unmber清除。有二種產(chǎn)生發(fā)送中斷的方案：每發(fā)送一個包產(chǎn)生一個中斷;每發(fā)送一個序列的包產(chǎn)生一個中斷。通過Control寄存器的Auto Release位來選擇這二種方案，而且這二種方案所使用發(fā)送中斷位也有所不同。