### uCOS-II ARM Port 移植 #### 引言 uC/OS-II(Micrium uC/OS-II)是一款广泛应用于嵌入式系统的实时操作系统(RTOS),自1995年以来便支持基于ARM架构的处理器。随着ARM处理器在嵌入式领域的广泛应用,将uC/OS-II移植到ARM平台上成为了一项重要的任务。本篇文档旨在详细介绍如何将uC/OS-II移植到ARM平台,并解释官方Micrium移植版本的关键概念和技术细节。 #### 关键知识点解析 ##### 1. **uC/OS-II ARM Port 的历史与现状** - **历史背景**:uC/OS-II自1995年起就开始支持ARM处理器。在此之前,其前身C/OS V1.x也已支持ARM。 - **现有移植版本**:Micrium官方网站上提供了多个针对不同编译器和目标板的ARM移植版本。 - **官方移植版本**:本应用笔记重点介绍了官方Micrium提供的uC/OS-II ARM移植版本,适用于ARM7和ARM9处理器,同时支持ARM模式和Thumb模式的应用程序。 - **模块间关系**:图1-1展示了应用程序、uC/OS-II、移植代码以及BSP(Board Support Package,板级支持包)之间的关系。其中,移植代码负责实现uC/OS-II与底层硬件的交互,而BSP则为特定硬件提供支持。 ##### 2. **ARM处理器模型** - **处理器变体**: - **ARM7TDMI**:T表示Thumb指令集,用于解决代码密度问题;D表示Debug支持;M表示包含硬件乘法指令;I表示内置的调试硬件。 - **ARM92xT**:同样具有T、D、M等特性,但具体型号有所不同。 - **寄存器模型**:ARM处理器有37个寄存器,每个寄存器宽度为32位。在任意时刻,只有18个寄存器可以直接被处理器访问,包括R0-R15、CPSR和SPSR(仅在非SYS模式下可见)。 - **R0-R12**:通用寄存器,可以用来存储数据或指针。 - **R13**:通常作为栈指针(SP),但在某些情况下也可以作为运算操作的目标。 - **R14**:称为链接寄存器(LR),用于保存返回地址。 - **R15**:通常作为程序计数器(PC)。 ##### 3. **移植过程详解** - **移植目标**:移植的目标是让uC/OS-II能够充分利用ARM处理器的特点,如低功耗、高性能等。 - **关键步骤**: - **初始化硬件**:配置系统时钟、中断控制器、内存映射等。 - **设置中断向量表**:根据处理器的需求设置中断向量表的位置。 - **实现任务切换机制**:编写上下文切换代码,包括保存和恢复寄存器状态。 - **中断处理**:编写中断服务例程(ISR),处理中断请求。 - **内存管理**:实现内存分配和释放机制,确保系统资源的有效利用。 - **移植验证**:通过一系列测试用例验证移植的正确性和稳定性。 #### 结论 uC/OS-II ARM移植不仅是一项技术挑战,也是嵌入式系统开发中的一项重要工作。通过理解ARM处理器的特性和架构特点,以及uC/OS-II的内部机制,开发者可以有效地完成移植任务。官方提供的Micrium移植版本为开发者提供了一个良好的起点,有助于快速构建稳定可靠的嵌入式系统。
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