就目前嵌入式发展而言,当前紧急需要一种专用且主要面向应用的系统,即所 谓的特定应用的嵌入式实时操作系统(ASOS),它专用特制,仅仅支持某种或者某 一类的嵌入式系统,系统运行高效,花费更加低廉,具有多个可用的设备接口,为 各种移动设备提供便携接口。对于未来嵌入式操作系统的开发,我们提出更有建设 性的目标,例如,让开发工具自动完成操作系统的移植工作,性能方面更加高效,

某些常用的模块固件化,应用程序在此基础上能够智能化发展等。总之嵌入式系统 的发展为生活带来便捷,生活中无所不在,有着难得的发展机遇。但是随着嵌入式 应用越来越广泛,要求自然越来愈高,提高嵌入式系统开发效率成为当下面临的一 个挑战[2]。

相对于通用计算机而言,嵌入式具有很多突出的优点,如,结构紧凑,执行效 率高,代码精简,可剪裁,可以满足生活应用中的不同需要;较强的稳定性,在用 户不干预的情况下能长时间正常工作,能在多种不同架构的硬件平台上运行,当然 也具有内存管理,中断服务,同步通信等多种基本功能[3]。

嵌入式操作系统可以分为多种类别,根据实时性判别,可分为两种分别是,实 时操作系统,非实时操作系统,前者应用于军事操控,要求更高的可靠性和实时性, 后者则多用于生活,例如,家居、手机、通信等。

其中μc/os 就是一个应用非常广泛的嵌入式实时操作系统。该系统于 1992 年由 美国人 Labrousse 完成。1998 年成功发展为μc/osII,并得到了美国当地诸多科学领域 人士的认可。该系统覆盖诸多领域,如照相机,医疗设备,发动机控制,ATM 机等 等。本课题学习最新版本的实时操作系统μc/osIII,该系统具有更加独特的功能。

嵌入式操作系统,从产生开始就一直持续进步和创新。初期的智能化,展现嵌 入式特征,当今的网络化,与互联网配合,此后将会向智能化发展,为科技和生活 带来更多的益处[4]。

1。3 课题研究的意义

伴随电子科学技术和微型计算技术的飞速进步发展,嵌入式操作系统也有着各 种各样的“成员”,Windows CE 系统,Symbian 系统,PalmOS 系统以及本课题讨论的 μc/os 等等。

嵌入式实时操作系统的实时性非常强,在科学领域有着广泛应用。具有很高可 靠性和实时性,它将时钟和复位、中断、I/O、存储器等都集成起来,给使用者一个 非常标准的应用程序接口。μc/osIII 是针对高端 32 位 CPU 而设计的实时内核,它能 够根据各个任务的优先级,合理分配不同任务使用 CPU 的时间。μc/osIII 需要 1-4KB 的额外 RAM 资源,每个任务还要有自己的堆栈 RAM 空间,低端单片机 RAM 资源 很少,不适当运行μc/osIII 这样的实时多任务内核,所以我们选择的硬件平台是基于 Cortex_M3 内核的 STM32F103 微处理器。

通过对这个毕业设计的学习和实践,理解μc/osIII 可以解释实时内核里面是如何 工作的,学习基于内核 Cortex_M3 搭建的微控制器,了解嵌入式微控制器的模块功 能。理解相关原理和功能可以为刚刚接触嵌入式的初学者提供一个很好的平台并将 来的学习打下坚实的根底。

1。4 本文研究内容和主要工作

μc/osIII 是一个实时性很高的内核,它丰富的功能为嵌入式产品的开发节约了大 量时间,同时也为设计工程师提供了可靠的基础和软件结构,以适应逐日复杂的嵌 入式发展。

了解μc/osIII 内部工作原理,对嵌入式的深入研究具有十分重要的作用,μc/osIII 的文件系统包括源码部分、设置代码部分、与处理器相关的移植代码部分。将μc/osIII 移植到 STM32F103 上,需要完成的工作主要是三个与移植相关的文件的修改: os_cpu。h、os_cpu_c。c 以及 os_cpu_a。asm,编写移植代码进行系统测试,检测是否移 植成功,并进行功能的测试与实现。所采用的开发工具是 ARM 公司的 MDK5,以及 微处理器 STM32F103、JLINK 仿真器等硬件平台。

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