開發基本的嵌入式應用程序

一、 實驗目的
讀懂main.c 文件中調用的函數，了解uCOS-II 系統的啟動過程。學習使用Source
Insight 3.0 C 代碼文本編輯器。學會使用API 函數，掌握Uart_Printf 和LCD_printf 函
數的用法。
二、 實驗內容
熟悉基于uCOS-II 擴展的嵌入式操作系統的啟動和應用程序的結構。閱讀main.c 文件
中調用的函數，了解uCOS-II 操作系統系統的啟動過程。使用Source Insight 3.0 C 代碼文本
編輯器，在操作系統的基礎上，編寫一段程序，在屏幕上顯示“Hello world”等文本。
三、 預備知識
用ARM SDT 2.5 集成開發環境，編寫和調試程序的基本過程
四、 實驗設備及工具（包括軟件調試工具）
硬件：ARM 嵌入式開發板、用于ARM7TDMI 的JTAG 仿真器、PC 機Pentumn100 以
上
軟件：PC 機操作系統win98、ARM SDT 2.51 集成開發環境、仿真器驅動程序、Source
Insight 3.0
五、 實驗步驟
1、在ARM SDT 2.51 中，打開實驗一中創建好的模板，新建一個項目work1。把操作
系統的所需要的頭文件（*.h）和庫文件（*.alf）加入工程中。
2、啟動Source Insight，用菜單Project | New project 新建一個Source Insight 的工程
（work1）。在Project Setting 對話框中使用默認的設置即可。
3、在Add and Remove Files 對話框中單擊Add All 按鈕。如圖2-1 所示，設置彈出的對
話框

4、單擊確定按鈕，把..\work1\目錄下的所有有效的C 源代碼文件（包括：*.c 和*.h 文
件）加入Source Insight 的工程中。其結果如圖2-2 所示。

5、通過Source Insight 的Files | Open 菜單（或者相應的工具欄按鈕），打開main.c 文件，
可以看到，Source Insight 是一個很方便的C代碼閱讀和編輯工具。把work1 的文件加入Source
Insight 的工程中以后，他會自動分析C 語言的語法，把變量、函數和宏定義都特殊的顯示
出來便于閱讀。讀著可以嘗試通過Search 菜單下的命令（或者相應的工具欄按鈕）在各個
文件的不同的函數和變量的定義之間跳轉。這是Source Insight 的方便之處，很適合于編輯
大型軟件。花20 分鐘熟悉一下Source Insight，同時閱讀main.c 文件的代碼。
6、重點分析Main 函數中的代碼，了解系統的啟動過程。Main 函數的代碼如下：
int Main(int argc, char **argv)
{
ARMTargetInit(); // 系統硬件初始化
OSInit(); //初始化操作系統
uHALr_ResetMMU(); //復位MMU
LCD_Init(); //初始化LCD 模塊
LCD_printf("LCD initialization is OK\n"); //顯示液晶屏信息
LCD_printf("240 x 128 Text Mode\n");
LoadFont();//裝載系統字體

LCD_printf("Create task on uCOS-II...\n"); //顯示液晶屏信息
//創建系統的任務
OSTaskCreate(Main_Task, (void *)0,
(OS_STK *)&Main_Stack[STACKSIZE*8-1], Main_Task_Prio);
OSTaskCreate(Led_Flash_Task, (void *)0,
(OS_STK *)&Led_Flash_Stack[STACKSIZE-1], Led_Flash_Prio );
OSTaskCreate(Lcd_Fresh_Task, (void *)0,
(OS_STK *)&Lcd_Fresh_Stack[STACKSIZE-1], Lcd_Fresh_prio );
OSTaskCreate(Key_Scan_Task, (void *)0,
(OS_STK *)&Key_Scan_Stack[STACKSIZE-1], Key_Scan_Task_Prio );
LCD_printf("Starting uCOS-II...\n");
LCD_printf("Entering graph mode...\n");
LCD_ChangeMode(DspGraMode);//設置液晶屏顯示為圖形模式
initOSGUI();//初始化圖形用戶界面
InitRtc();//初始化系統時鐘
LCDFresh_MBox=OSMboxCreate(NULL);//創建LCD 刷新郵箱
Lcd_Disp_Sem=OSSemCreate(1);//創建LCD 緩沖區控制權旗語,初值為1 滿足互斥條件
Nand_Rw_Sem=OSSemCreate(1); //創建Nand-Flash 讀寫控制權旗語,初值為1 滿足互斥條件
ARMTargetStart(); //啟動操作系統的硬件定時器等中斷
OSStart(); // 啟動操作系統
//程序不會運行至此
return 0;
}//main end
7、系統啟動的時候創建了4 個系統任務，其中Main_Task 為系統的主任務，用戶的應
用程序就是從Main_Task 任務開始的。其代碼如下：
void Main_Task(void *Id) //Main_Test_Task
{
POSMSG pMsg=0;
ClearScreen();//清除屏幕
for(;;)
OSTimeDly(1000);
//消息循環
/* for(;;){
pMsg=WaitMessage(0);
switch(pMsg->Message){
case OSM_KEY:
onKey(pMsg->WParam,pMsg->LParam);
break;
}
DeleteMessage(pMsg);
}*/
}

通常多操作系統中的任務是一個無限循環，同樣，Main_Task 也要陷入一個無限循環。

因為uCOS-II 是占先式多任務操作系統，如果沒有比Main_Task 任務更高優先級的任務
進入就緒狀態，Main_Task 任務是不會放棄CPU 的控制權的。通過調用OSTimeDly(INT16U
ticks)函數，可以使操作系統進行一次任務調度，并且執行下一個優先級最高的就緒狀態的
任務。參數Ticks 表示任務延時的節拍數，一旦規定的時間期滿，該任務馬上又會重新進入
就緒狀態。
分析上述上面代碼中OSTimeDly(1000)的作用。
8、為在液晶屏幕和終端（串行口）上輸出字符串（比如：Hello world!）編寫程序。可
以分別使用LCD_printf()和Uart_Printf()函數。
提示：因為操作系統默認的液晶顯示模式是圖形狀態，必須通過LCD_ChangeMode 函
數設置液晶顯示為文本模式。建議在顯示自己的文本的時候先調用LCD_Cls()函數清除屏
幕。
9、編譯并下載程序，調試程序。
10、運行windows 系統下的超級終端（HyperTerminal）應用程序，如圖2-3 所示新建一
個終端通訊，取名為arm。單擊確定按鈕。

11、選擇終端的連接的串口（比如：串行口1），如圖2-4 所示，設置通訊的格式和協議。

12、設置完成超級終端以后，就可和嵌入式開發板建立通訊，如圖2-5 所示。
13、生成發行版本的system.bin 文件。按嵌入式開發板系統的復位按鈕，使系統通過
BIOS 引導，同時，按住鍵盤的任意按鍵，這時。如圖2-6 所示，系統將進入BIOS 設置程序。

14、通過PC 機鍵盤可以和嵌入式開發板通訊。按照終端的提示，在PC 鍵盤上鍵入R
（或者r）將激活嵌入式開發板上的USB。這時，可使用PC 端的軟件來讀寫嵌入式開發板
上中的文件。把生成的system.bin 文件通過USB 下載到嵌入式開發板中，復位系統，運行
并檢查輸出結果。
提示：system.bin 文件是系統通過BIOS 引導以后，裝入內存中運行的默認文件名。