基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)技術(shù)

第1章 緒論1
1.1 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷史1
1.2 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的特點(diǎn)3
1.3 基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)技術(shù)4
第2章 開(kāi)發(fā)環(huán)境6
2.1 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的選擇6
2.2 CPU芯片的選擇7
2.3 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的移植8
2.4 開(kāi)發(fā)調(diào)試環(huán)境的建立9
2.5 工程模板的使用9
2.5.1 scf文件組9
2.5.2 *.h文件組10
2.5.3 arm文件組12
2.5.4 target文件組12
2.5.5 μC/OSII文件組15
2.5.6 用戶文件組15
第3章 任務(wù)劃分16
3.1 任務(wù)的特性16
3.1.1 任務(wù)的動(dòng)態(tài)性16
3.1.2 任務(wù)的獨(dú)立性16
3.1.3 任務(wù)的并發(fā)性17
3.2 任務(wù)劃分的目標(biāo)18
3.3 任務(wù)劃分的方法18
3.3.1 設(shè)備依賴性任務(wù)的劃分18
3.3.2 關(guān)鍵任務(wù)的劃分19
3.3.3 緊迫任務(wù)的劃分21
3.3.4 數(shù)據(jù)處理任務(wù)的劃分23
3.3.5 功能聚合任務(wù)的劃分23
3.3.6 觸發(fā)條件相同任務(wù)的劃分23
3.3.7 運(yùn)行周期相同任務(wù)的劃分24
3.3.8 順序操作任務(wù)的劃分24
3.3.9 任務(wù)劃分小結(jié)25
3.4 任務(wù)的可調(diào)度性分析25
第4章 任務(wù)設(shè)計(jì)27
4.1 任務(wù)函數(shù)的結(jié)構(gòu)27
4.1.1 單次執(zhí)行的任務(wù)27
4.1.2 周期性執(zhí)行的任務(wù)31
4.1.3 事件觸發(fā)執(zhí)行的任務(wù)32
4.2 任務(wù)優(yōu)先級(jí)安排35
4.2.1 任務(wù)的優(yōu)先級(jí)資源35
4.2.2 任務(wù)優(yōu)先級(jí)安排原則36
4.3 任務(wù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)37
4.3.1 與操作系統(tǒng)有關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)37
4.3.2 與操作系統(tǒng)無(wú)關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)37
4.4 任務(wù)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題38
4.4.1 公共函數(shù)的調(diào)用38
4.4.2 與其他任務(wù)的協(xié)調(diào)39
4.4.3 共享資源的訪問(wèn)39
4.4.4 與其他任務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信40
4.5 任務(wù)的代碼設(shè)計(jì)過(guò)程40
4.5.1 系統(tǒng)總體任務(wù)關(guān)聯(lián)圖40
4.5.2 任務(wù)的關(guān)聯(lián)分析41
4.5.3 任務(wù)的程序流程圖42
4.5.4 編寫(xiě)任務(wù)的程序代碼43
第5章 中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)45
5.1 中斷優(yōu)先級(jí)安排45
5.1.1 中斷的優(yōu)先級(jí)資源45
5.1.2 中斷優(yōu)先級(jí)安排原則45
5.2 不受操作系統(tǒng)管理的中斷服務(wù)程序46
5.3 受操作系統(tǒng)管理的中斷服務(wù)程序52
5.3.1 中斷服務(wù)程序的結(jié)構(gòu)52
5.3.2 中斷句柄53
5.3.3 配置和初始化中斷源53
5.3.4 設(shè)計(jì)與關(guān)聯(lián)任務(wù)的通信手段54
5.3.5 編寫(xiě)中斷服務(wù)程序的功能函數(shù)55
第6章 行為同步63
6.1 用于行為同步的通信手段63
6.1.1 二值信號(hào)量63
6.1.2 計(jì)數(shù)信號(hào)量64
6.1.3 事件標(biāo)志組65
6.1.4 消息郵箱65
6.1.5 消息隊(duì)列66
6.1.6 小結(jié)66
6.2 行為同步66
6.2.1 ISR與任務(wù)之間的同步66
6.2.2 兩個(gè)任務(wù)之間的單向同步68
6.2.3 兩個(gè)任務(wù)之間的雙向同步74
6.2.4 兩個(gè)以上任務(wù)同步一個(gè)任務(wù)77
6.2.5 多個(gè)任務(wù)相互同步83
第7章 資源同步90
7.1 關(guān)中斷90
7.1.1 保障數(shù)據(jù)可靠性91
7.1.2 保障數(shù)據(jù)完整性99
7.1.3 關(guān)中斷小結(jié)106
7.2 關(guān)調(diào)度107
7.3 使用互斥信號(hào)量111
7.4使用計(jì)數(shù)信號(hào)量115
第8章 數(shù)據(jù)通信117
8.1全局變量117
8.2內(nèi)存數(shù)據(jù)塊121
8.3消息郵箱121
8.4消息隊(duì)列128
第9章 時(shí)間管理134
9.1控制任務(wù)的執(zhí)行周期134
9.2控制任務(wù)的運(yùn)行節(jié)奏135
9.3狀態(tài)查詢135
9.4終止周期性任務(wù)136
第10章采樣任務(wù)設(shè)計(jì)141
10.1使用延時(shí)函數(shù)控制采樣周期141
10.2使用定時(shí)中斷控制采樣周期144
10.3使用節(jié)拍鉤子函數(shù)進(jìn)行采樣144
10.4使用快速定時(shí)中斷進(jìn)行采樣148
10.5被動(dòng)采樣148
第11章串行通信任務(wù)設(shè)計(jì)152
11.1通信協(xié)議設(shè)計(jì)152
11.2風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估153
11.3幀緩沖區(qū)154
11.4數(shù)據(jù)發(fā)送155
11.5數(shù)據(jù)接收158
第12章鍵盤任務(wù)設(shè)計(jì)162
12.1可靠地獲取鍵盤操作信息162
12.2基于菜單操作的監(jiān)控流程164
12.2.1系統(tǒng)功能分析和菜單結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)164
12.2.2監(jiān)控程序設(shè)計(jì)164
12.3與顯示任務(wù)的通信166
第13章顯示任務(wù)設(shè)計(jì)167
13.1GUI簡(jiǎn)介167
13.2畫(huà)面設(shè)計(jì)167
13.3與其他任務(wù)的接口169
13.4短消息設(shè)計(jì)170
13.5顯示任務(wù)設(shè)計(jì)170
第14章嵌入式操作系統(tǒng)的剪裁176
14.1服務(wù)功能的剪裁176
14.1.1任務(wù)管理功能的剪裁176
14.1.2通信服務(wù)功能的剪裁177
14.1.3其他功能的剪裁179
14.2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的剪裁179
14.2.1與任務(wù)有關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)179
14.2.2與通信功能有關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)180
14.2.3其他參數(shù)180
第15章設(shè)計(jì)實(shí)例181
15.1實(shí)例簡(jiǎn)介181
15.2硬件系統(tǒng)182
15.3任務(wù)分析183
15.3.1實(shí)例任務(wù)劃分183
15.3.2實(shí)例任務(wù)設(shè)計(jì)184
15.4程序設(shè)計(jì)詳解186
15.4.1鍵盤任務(wù)186
15.4.2顯示任務(wù)193
15.4.3使用延時(shí)函數(shù)的采樣任務(wù)198
15.4.4使用快速中斷的采樣任務(wù)200
15.4.5使用時(shí)鐘節(jié)拍鉤子函數(shù)的采樣任務(wù)201
15.4.6使用定時(shí)中斷的采樣任務(wù)203
15.4.7串行口發(fā)送任務(wù)205
參考文獻(xiàn)207