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673-实时多任务操作系统(RTOS)进入单片机开发领域参考资料673-实时多任务操作系统(RTOS)进入单片机开发领域参考资料

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编号:    大小:27.00KB    格式:DOC    上传时间:2015-04-27
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资源描述:
实时多任务操作系统(RTOS)进入单片机开发领域内 容 1.实时多任务操作系统(RTOS)(1)更加面向硬件系统,而不是操作者嵌入式系统处理器一般都是独立工作的,没有人的直接参与;即使参与,也没有大量的文字信息输出,这是和桌面计算机有所不同的。因此RTOS着重面向的是硬件,而不是具有完整的人机界面。(2)实时性单片机系统的监测、控制、通信等工作都要求实时性,一旦出现有关情况,CPU能够及时响应,刻不容缓。为此,一个实用的RTOS都应具有完善的中断响应机制,保证中断响应潜伏时间足够短。(3)多任务半导体技术的发展和应用复 性的 使CPU的处理能 , 的一片16 32 单片机, 算 、 能 等 面 8 单片机的 片 和。 这 大的处理器 应用 , ¡不是整¢,而是£⁄所要实现的¥ƒ 面§能,currency1'为“个任务,这 有« ‹件的开发和›fi。因此单片机系统中fl用的RTOS ¡是 –多任务的,†能够£⁄‡个任务的·重缓 ,¶理• ‚„ 间'”CPU和‡»…‰的 用时间。(4)不同的¿ `´ˆ˜ –单片机的¿ 片内`´为¯时器、A/D、PWM、D/A、˘ ˙、LCD/LED接˙,CAN-bus、IC-bus等。£⁄处理器¨ 的不同,RTOS 出 时一般˚¸¥ƒ 面硬件接˙的ˆ˜ ,而 ˝等片`´˛的ˆ˜ , 及ˇ‚一— ˆ˜ “, 容DOS的文件系统、TCP/IP 等, 要 。 RTOS为 和接˙ ,´计出大量的 “ˆ˜Æ¢,†£⁄实 要 ª 。(5) 性一般计算机的操作系统出现 Ł,Ø Œ机,º“⁄ 等`,不 有 大的 Ł;而单片机系统一般都是和工 控制、æ通工具、 用器 等机 系统ı 关,不 的输出łø不及时的输出都 能 ¸ œß 和 Ł。因此嵌入式系统中的RTOS要求 性,发 须经过严格的测试。这是一个耗费时间和精 的过 ,也是RTOS价格普遍 一般操作系统的原因 一。2.RTOS是一个内核¿ 的单片机 指针复 后,首先进 堆栈、中断、中断向量、¯时器、˘ ˙等接˙´置、初始化“⁄存储区和显示内容,¡后就 到了一个监测、等待 空循环, 这个循环中,CPU 监视`´、响应中断 用户输入。这段主 看作是一个内核,内核负责系统的初始化和开放、调 ˇ‚任务,C语言中的主 “。RTOS就是这 的一个 内核,包括了‡»片 `´初始化和“⁄结构的格式化,不 、也不推荐用户再对硬件´˛和…‰进 直接操作,所有的硬件´置和…‰访都要通过RTOS核心。硬件这 屏蔽起 后,用户不 清楚硬件系统的每一个细节就 进 开发,这 就减少了开发 的学习量。一般 说,对硬件的直接访 少,系统的 性 。RTOS是一个经过测试的内核,与一般用户自 编写的主 内核 比,更规范,效率和 性更 。对 一个精通单片机硬件系统和编 的“老手”而言,通过RTOS对系统进 管理 能不 直接访 更直观、自由 大,但是通过RTOS管理能够排º人为疏忽因素,提‹件 性。`, 效率•进 多任务 –是RTOS´计从始ø终的一条主线,fl用RTOS管理系统 统一 调‡个任务,优化CPU时间和系统…‰的'”,使 不空闲、不拥塞。针对某»具体应用,精细推敲的应用 不fl用RTOS 能比fl用RTOS能达到更 的效率;但是对 大多“一般用户和新手而言,fl用RTOS是 提 …‰«用率的,尤ˇ是 片 …‰不断 、ß品 性和进入市场时间更重要的 天。3.RTOS是一个平台RTOS建立 单片机硬件系统 ,用户的一 开发工作都进 ˇ ,因此‚ 称作是一个平台。fl用RTOS的用户不 花大量时间学习硬件,和直接开发 比起点更 。RTOS还是一个 化的平台,‚¯义了每个应用任务和内核的接˙,也 进了应用 的 化。应用 化后便 ‹件的存档、æ流、修改和扩展,为嵌入式‹件开发的工 化创造了条件、减少开发管理工作量。嵌入式‹件 化推广到社 后, 进‹件开发的'工,减少重复 ˜, 出现的建立 RTOS 的文件和通信 “ß品等就是实Ø。RTOS对 开发单 和开发者个人 说也是一»提 。 入RTOS的开发单 , 入了一 中广 fl用的嵌入式系统应用 开发 ,使开发管理更 、有效。 RTOS和C语言的开发,具有 的 性, 应用 、处理器 及更 处理器¨ 时,现存的‹件大 ' 不经修改• 过 。对 开发人 说, ´计中fl用一» 化的 › 式,提 创造的效率;同时因为具有¨ 的 , 更 •理 同 ˇ‚人 的创造 。4.RTOSß † 到 发展的原因单片机处理器能 的提 和应用 §能的复 化、精 化, 使应用 currency1'为多个重要性不同的任务, ‡任务间优化•'”CPU时间和系统…‰,同时还要保证实时性。 用户自 编写一个实现 §能的内核一般是不现实的,而这» 求¡是普遍的。 这»¢£ ⁄,由¥ 人 编写的、ƒ足大多“用户 要的 性能RTOS内核就是一» ¡结 了。对 实时性和 性要求的提 也是RTOS发展的一个原因。此`,单片机系统‹件开发§currency1工 化,ß品进入市场时间不断'短,也 使管理人 “一»有«性、 化、多人† 开发的管理 式。从 «的‹义 ›,RTOS的推广能够¸ 嵌入式‹件工 更有效、更¥ 化的'工,减少社 重复 ˜、提 ˜ ß率。5.RTOS的 fifl (1)任务任务(Task)是RTOS中–重要的操作对†,每个任务 RTOS的调用⁄由CPU'时‡ 。· 的 任务是CPU¶ ‡ 的任务,•‚的任务是 存储器中保„ˇ‡ 的 ⁄文”»、一旦 为 任务即 从 …‡ 的‰ ¿‡ 的任务。任务的调 主要有时间'片式(TimeSlicing)、`流´ˆ式(Round-Robin)和优先˜式(Preemptive)¯»,不同的RTOS 能 –ˇ中的一» »,ˇ中优先˜ 式对实时性的 –– 。(2)任务 RTOS管理⁄的系统CPU和系统…‰的时间是同时'”˘不同任务的,这 看起 就†˙多任务 同时‡ ,但实 每个时刻¨有一个任务 ‡ ,也就是 任务。任务的 有 »原因。 一个任务¶˚•结¸操作时,‚就 CPU控制˝æ˘RTOS,RTOS ˛´任务ˇ—中的所有任务, 断⁄面 个任务的优先 – ,要先‡ 。 一»情况是 一个任务‡ 时,一个优先 更 的任务发 了中断,这时RTOS就 任务的 ⁄文保存起 , 到中断任务。RTOS经˚性•整理任务ˇ—, º结¸的任务, 加新的要‡ 任务,† ˇ 优先 从大到 的排—起 ,这 ¶理• ‡个任务 间'”系统…‰。(3) 息和 息(Message)和 (Mailbox)是RTOS中任务 间“⁄ 的 体和 ,一个任务 有多个 。通过 ,‡个任务 间 Æ • 信息,没有 用CPU时间的´ˆ和等待。 RTOS包ª片 线接˙ˆ˜§能时,‡个单片机 间的通信也通过 的 式 进 ,用户†不 要了 更 的关 硬件的内容。(4) 语语(Semaphore) 一» (Flag),通过Ł置,一个Ø件的发 改Œ 语。一个任务 通过监测 语的Œ化 º¯ˇ ˜, 监测 语Œ化的时 不 耗CPU时间, 语对任务的 发是由RTOS 完 的。通过使用 语,一个任务 等待Ø件Œ化的时 就 不 不断´ˆ,而 CPU时间出 ˘ˇ‚任务。(5)存储区'”RTOS对系统存储区进 统一'”,'”的 式 是˜ 的 的,每个任务要存储区时都要向RTOS内核æ 。RTOS通过使用存储'”¨核心对†管理“⁄存储器, ˜ '”时能够 存储区的ı 化。(6)中断和…‰管理RTOS提 了一»通用的´计用 中断管理,有效率而ł ,这 实现– 的中断潜伏时间和–大的中断响应 。RTOS内核中的…‰对†¨ 实现了对系统实体…‰ øœ…‰的独 式访 ,一个任务 ß 对…‰的 一访 ˝,ˇ‚任
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zhouqinqin上传于2015-04-27

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