UC/OS 在TMS320C6711 DSP上的移植过程
发布时间:2008/5/27 0:00:00 访问次数:308
实时操作系统的使用,能够简化嵌入式系统的应用开发,有效地确保稳定性和可靠性,便于维护和二次开发。
μc/os-ii是一个基于抢占式的实时多任务内核,可固化、可剪裁、具有高稳定性和可靠性,除此以外,μc/os-ii的鲜明特点就是源码公开,便于移植和维护。
在μc/os-ii官方的主页上可以查找到一个比较全面的移植范例列表。但是,在实际的开发项目中,仍然没有针对项目所采用芯片或开发工具的合适版本。那么,不妨自己根据需要进行移植。
本文则以在tms320c6711 dsp上的移植过程为例,分析了μc/os-ii在嵌入式开发平台上进行移植的一般方法和技巧。
μc/os-ii移植的基本步骤
在选定了系统平台和开发工具之后,进行μc/os-ii的移植工作,一般需要遵循以下的几个步骤:
● 深入了解所采用的系统核心
● 分析所采用的c语言开发工具的特点
● 编写移植代码
● 进行移植的测试
● 针对项目的开发平台,封装服务函数
(类似80x86版本的pc.c和pc.h)
系统核心
无论项目所采用的系统核心是mcu、dsp、mpu,进行μc/os-ii的移植时,所需要关注的细节都是相近的。
首先,是芯片的中断处理机制,如何开启、屏蔽中断,可否保存前一次中断状态等。还有,芯片是否有软中断或是陷阱指令,又是如何触发的。
此外,还需关注系统对于存储器的使用机制,诸如内存的地址空间,堆栈的增长方向,有无批量压栈的指令等。
在本例中,使用的是tms320c6711 dsp。这是ti公司6000系列中的一款浮点型号,由于其时钟频率非常高,且采用了超常指令字(vliw)结构、类risc指令集、多级流水等技术,所以运算性能相当强大,在通信设备、图像处理、医疗仪器等方面都有着广泛的应用。
在c6711 中,中断有3种类型,即复位、不可屏蔽中断(nmi)和可屏蔽中断(int4-int15)。可屏蔽中断由csr寄存器控制全局使能,此外也可用ier寄存器分别置位使能。而在c6711中并没有软中断机制,所以μc/os-ii的任务切换需要编写一个专门的函数实现。
此外,c6711也没有专门的中断返回指令、批量压栈指令,所以相应的任务切换代码均需编程完成。由于采用了类risc核心,c6711的内核结构中,只有a0-a15和b0-b15这两组32bit的通用寄存器。
c语言开发工具
无论所使用的系统核心是什么,c语言开发工具对于μc/os-ii是必不可少的。
最简单的信息可以从开发工具的手册中查找,比如:c语言各种数据类型分别编译为多少字节;是否支持嵌入式汇编,格式要求怎样;是否支持“interrupt”非标准关键字声明的中断函数;是否支持汇编代码列表(list)功能,等等。
上述的这样一些特性,会给嵌入式的开发带来很多便利。ti的c语言开发工具ccs for c6000就包含上述的所有功能。
而在此基础上,可以进一步地弄清开发工具的一些技术细节,以便进行之后真正的移植工作。
首先,开启c编译器的“汇编代码列表(list)”功能,这样编译器就会为每个c语言源文件生成其对应的汇编代码文件。
在ccs开发环境中的方法是:在菜单“/project/build options”的“feedback”栏中选择“interlisting:opt/c and asm(-s)”;或者,也可以直接在ccs的c编译命令行中加上“-s”参数。
然后分别编写几个简单的函数进行编译,比较c源代码和编译生成的汇编代码。例如:
void func_temp (void)
{
func_tmp2(); //调用任一个函数
}
在ccs中编译后生成的asm代码为:
.asg b15, sp // 宏定义
_func_temp:
stw b3,*sp--(8) // 入栈
nop 2
call _ func_tmp2 //-----------
mvkl back, b3 // 函数调用
mvkh back, b3 //-----------
nop 3
back: ldw *++sp(8),b3 // 出栈
nop 4
ret b3 // 函数返回
nop 5
由此可见,在ccs编译器的规则中,b15寄存器被用作堆栈指针,使用通用存取指令进行栈操作,而且堆栈指针必须以8字节为单位改变。
此外,b3寄存器被用来保存函数调用时的返回地址,在函数执行之前需要入栈保护,直到函数返回前再出栈。
当然,ccs的c编译器对于每个通用寄存器都有约定的用途,但对于μc/os-ii的移植来说,了解以上信息就足够了。
最后,再编写一个用“interrupt”关键字声明的函数:
interrupt void isr_temp (void)
{
int a;
a=0;
}
生成的asm代码为:
_isr_temp:
stw b4,*sp--(8) // 入栈
nop 2
<实时操作系统的使用,能够简化嵌入式系统的应用开发,有效地确保稳定性和可靠性,便于维护和二次开发。
μc/os-ii是一个基于抢占式的实时多任务内核,可固化、可剪裁、具有高稳定性和可靠性,除此以外,μc/os-ii的鲜明特点就是源码公开,便于移植和维护。
在μc/os-ii官方的主页上可以查找到一个比较全面的移植范例列表。但是,在实际的开发项目中,仍然没有针对项目所采用芯片或开发工具的合适版本。那么,不妨自己根据需要进行移植。
本文则以在tms320c6711 dsp上的移植过程为例,分析了μc/os-ii在嵌入式开发平台上进行移植的一般方法和技巧。
μc/os-ii移植的基本步骤
在选定了系统平台和开发工具之后,进行μc/os-ii的移植工作,一般需要遵循以下的几个步骤:
● 深入了解所采用的系统核心
● 分析所采用的c语言开发工具的特点
● 编写移植代码
● 进行移植的测试
● 针对项目的开发平台,封装服务函数
(类似80x86版本的pc.c和pc.h)
系统核心
无论项目所采用的系统核心是mcu、dsp、mpu,进行μc/os-ii的移植时,所需要关注的细节都是相近的。
首先,是芯片的中断处理机制,如何开启、屏蔽中断,可否保存前一次中断状态等。还有,芯片是否有软中断或是陷阱指令,又是如何触发的。
此外,还需关注系统对于存储器的使用机制,诸如内存的地址空间,堆栈的增长方向,有无批量压栈的指令等。
在本例中,使用的是tms320c6711 dsp。这是ti公司6000系列中的一款浮点型号,由于其时钟频率非常高,且采用了超常指令字(vliw)结构、类risc指令集、多级流水等技术,所以运算性能相当强大,在通信设备、图像处理、医疗仪器等方面都有着广泛的应用。
在c6711 中,中断有3种类型,即复位、不可屏蔽中断(nmi)和可屏蔽中断(int4-int15)。可屏蔽中断由csr寄存器控制全局使能,此外也可用ier寄存器分别置位使能。而在c6711中并没有软中断机制,所以μc/os-ii的任务切换需要编写一个专门的函数实现。
此外,c6711也没有专门的中断返回指令、批量压栈指令,所以相应的任务切换代码均需编程完成。由于采用了类risc核心,c6711的内核结构中,只有a0-a15和b0-b15这两组32bit的通用寄存器。
c语言开发工具
无论所使用的系统核心是什么,c语言开发工具对于μc/os-ii是必不可少的。
最简单的信息可以从开发工具的手册中查找,比如:c语言各种数据类型分别编译为多少字节;是否支持嵌入式汇编,格式要求怎样;是否支持“interrupt”非标准关键字声明的中断函数;是否支持汇编代码列表(list)功能,等等。
上述的这样一些特性,会给嵌入式的开发带来很多便利。ti的c语言开发工具ccs for c6000就包含上述的所有功能。
而在此基础上,可以进一步地弄清开发工具的一些技术细节,以便进行之后真正的移植工作。
首先,开启c编译器的“汇编代码列表(list)”功能,这样编译器就会为每个c语言源文件生成其对应的汇编代码文件。
在ccs开发环境中的方法是:在菜单“/project/build options”的“feedback”栏中选择“interlisting:opt/c and asm(-s)”;或者,也可以直接在ccs的c编译命令行中加上“-s”参数。
然后分别编写几个简单的函数进行编译,比较c源代码和编译生成的汇编代码。例如:
void func_temp (void)
{
func_tmp2(); //调用任一个函数
}
在ccs中编译后生成的asm代码为:
.asg b15, sp // 宏定义
_func_temp:
stw b3,*sp--(8) // 入栈
nop 2
call _ func_tmp2 //-----------
mvkl back, b3 // 函数调用
mvkh back, b3 //-----------
nop 3
back: ldw *++sp(8),b3 // 出栈
nop 4
ret b3 // 函数返回
nop 5
由此可见,在ccs编译器的规则中,b15寄存器被用作堆栈指针,使用通用存取指令进行栈操作,而且堆栈指针必须以8字节为单位改变。
此外,b3寄存器被用来保存函数调用时的返回地址,在函数执行之前需要入栈保护,直到函数返回前再出栈。
当然,ccs的c编译器对于每个通用寄存器都有约定的用途,但对于μc/os-ii的移植来说,了解以上信息就足够了。
最后,再编写一个用“interrupt”关键字声明的函数:
interrupt void isr_temp (void)
{
int a;
a=0;
}
生成的asm代码为:
_isr_temp:
stw b4,*sp--(8) // 入栈
nop 2
<