UCOS-II编程要点讲解.pdf

UCOS-II（也称为μC/OS-II）是一款实时操作系统内核，专门为微控制器设计的，它主要应用在嵌入式系统领域中。在了解UCOS-II的编程要点之前，我们首先需要明白UCOS-II的基本概念、任务管理机制、时间管理机制、同步和通信机制，以及中断管理。 一、任务状态 在UCOS-II系统中，任务是执行代码的基本单位，可以被看作是系统中的一个线程，每个任务可以处于不同的状态。常见的任务状态包括： - 就绪态（Ready）：任务已准备就绪，等待CPU分配时间片。 - 运行态（Running）：任务正在CPU上执行。 - 等待态（Waiting）：任务由于等待某个事件而暂时停止执行。 - 延迟态（Delayed）：任务因为执行OSTimeDly()函数而暂时不被调度。 - 挂起态（Suspended）：任务被OSTaskSuspend()函数挂起后暂时不被调度。 二、系统函数 在UCOS-II系统中，有多个系统函数用于任务管理、时间管理和系统管理。这些函数用于任务的创建、删除、改变优先级、挂起和延时等。 1. 系统初始化函数OSInit() OSInit()是系统初始化函数，该函数用于初始化系统数据结构，并建立空闲任务。空闲任务在系统中始终拥有最低的优先级，并且在没有其他更高优先级的任务运行时执行。 2. 任务创建函数OSTaskCreate() OSTaskCreate()函数用于创建一个新任务，函数中的参数包括任务入口函数指针、传递给任务的参数、任务堆栈的顶指针以及任务的优先级。任务堆栈顶指针用来指定任务使用堆栈的开始位置。 3. 任务创建扩展函数OSTaskCreateExt() OSTaskCreateExt()是一个扩展版本的任务创建函数，它除了需要标准任务创建函数的参数外，还可以指定任务的用户ID、堆栈的底部指针、堆栈大小以及选项标志等。 4. 改变任务优先级函数OSTaskChangePrio() OSTaskChangePrio()函数用于动态地改变任务的优先级，这个操作需要提供原优先级和新优先级作为参数。 5. 删除任务函数OSTaskDel() 和 OSTaskDelReq() OSTaskDel()函数用于删除一个指定优先级的任务，而OSTaskDelReq()则是请求删除指定优先级的任务。在删除任务时，需要提供任务的优先级或使用OS_PRIO_SELF来删除当前任务。 6. 启动任务函数OSStart() OSStart()函数用于启动任务调度器，开始任务的执行。只有在操作系统初始化并至少创建了一个任务后，才能调用此函数。 7. 任务延迟函数OSTimeDly() OSTimeDly()函数用于使当前运行的任务延时指定的时钟节拍数。延时结束后，任务进入就绪态，等待调度器再次运行它。 8. 任务延迟HMSM函数OSTimeDlyHMSM() OSTimeDlyHMSM()函数提供了一种以小时、分钟、秒和毫秒为单位来延迟任务的方法。这种函数比较适合于那些需要较长时间延迟的应用场景。 9. 结束延时期函数OSTimeDlyResume() OSTimeDlyResume()函数用于提前结束一个处于延迟状态的任务。通过指定任务的优先级，可以唤醒任务，使其恢复到就绪态等待CPU调度。 10. 时钟节拍函数OSTimeTick() OSTimeTick()函数在每次时钟节拍发生时由系统调用，可以用于更新任务的时间管理参数。 11. 时钟节拍中断服务用户函数OSTimeTickHook() OSTimeTickHook()函数是用户可以重载的函数，通常用于执行周期性的任务或者维护一些需要定时检查的变量。 12. 信号量等待函数OSSemPend() OSSemPend()函数用于任务进入等待状态，等待一个信号量。如果信号量不可用，则任务会根据设置的超时时间等待。如果信号量被成功获得或者等待超时，则返回。 13. 消息邮箱等待函数OSMboxPend() OSMboxPend()函数类似于信号量等待函数，但是用于消息邮箱的机制。任务通过此函数等待从消息邮箱中获得消息。 14. 队列等待函数OSQPend() OSQPend()函数用于任务进入等待状态，从消息队列中等待接收消息。等待状态可以是无限等待或具有超时限制的等待。 15. 挂起任务函数OSTaskSuspend() OSTaskSuspend()函数用于挂起指定优先级的任务。如果任务被成功挂起，那么它将不再被调度器调度，除非重新启动。 UCOS-II通过提供丰富的API函数来管理任务的生命周期、同步机制和时间管理，使得开发者可以更方便地编写出可靠、高效的嵌入式系统程序。在实际编程中，我们需要根据任务的实际需求合理地使用这些系统函数，以保证系统的实时性和稳定性。