实验二-UCOS-II任务管理(共8页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上班 级 学号 姓 名 同组人 实验日期 室温 大气压 成 绩 实验二 UCOS-II任务管理一、实验目的1、掌握UCOS-II中任务管理的函数的应用。2、掌握UCOS-II在STM32平台下对硬件的控制。3、掌握开发UCOS-II应用的程序结构。二、实验步骤1、UCOSII工作原理UCOSII提供系统时钟节拍,实现任务切换和任务延时等功能。这个时钟节拍由OS_TICKS_PER_SEC(在os_cfg.h中定义)设置,一般我们设置UCOSII的系统时钟节拍为1ms100ms。本次实验利用STM32的SYSTICK定时器来提供UCOSII时钟节拍。UCOSII的任何任务
2、都是通过一个叫任务控制块(TCB)的东西来控制的,每个任务管理块有3个最重要的参数:(1)任务函数指针;(2)任务堆栈指针;(3)任务优先级。 在UCOSII中,使用CPU的时候,优先级高(数值小)的任务比优先级低的任务具有优先使用权,即任务就绪表中总是优先级最高的任务获得CPU使用权,只有高优先级的任务让出CPU使用权(比如延时)时,低优先级的任务才能获得CPU使用权。UCOSII不支持多个任务优先级相同,也就是每个任务的优先级必须不一样。任务的调度其实就是CPU运行环境的切换,即:PC指针、SP指针和寄存器组等内容的存取过程 UCOSII的每个任务都是一个死循环。每个任务都处在以下5种状态
3、之一的状态下,这5种状态是:睡眠状态、就绪状态、运行状态、等待状态(等待某一事件发生)和中断服务状态。 睡眠状态,任务在没有被配备任务控制块或被剥夺了任务控制块时的状态。就绪状态,系统为任务配备了任务控制块且在任务就绪表中进行了就绪登记,任务已经准备好了,但由于该任务的优先级比正在运行的任务的优先级低,还暂时不能运行,这时任务的状态叫做就绪状态。 运行状态,该任务获得CPU使用权,并正在运行中,此时的任务状态叫做运行状态等待状态,正在运行的任务,需要等待一段时间或需要等待一个事件发生再运行时,该任务就会把CPU的使用权让给别的任务而使任务进入等待状态。中断服务状态,一个正在运行的任务一旦响应中
4、断申请就会中止运行而去执行中断服务程序,这时任务的状态叫做中断服务状态。UCOSII任务的5个状态转换关系如图所示: 与任务相关的几个函数:1)建立任务函数UCOSII提供了我们2个建立任务的函数:OSTaskCreat和OSTaskCreatExt,我们一般用OSTaskCreat函数来创建任务,该函数原型为:OSTaskCreate(void(*task)(void*pd),void*pdata,OS_STK*ptos,INTU prio) 该函数包括4个参数:task:是指向任务代码的指针;pdata:是任务开始执行时,传递给任务的参数的指针;ptos:是分配给任务的堆栈的栈顶指针;pr
5、io是分配给任务的优先级。 每个任务都有自己的堆栈,堆栈必须申明为OS_STK类型,并且由连续的内存空间组成。可以静态分配堆栈空间,也可以动态分配堆栈空间。OSTaskCreatExt也可以用来创建任务。2)任务删除函数任务删除,就是把任务置于睡眠状态,并不是把任务代码给删除了。UCOSII提供的任务删除函数原型为:INT8U OSTaskDel(INT8U prio) 其中参数prio就是我们要删除的任务的优先级。故该函数是通过任务优先级来实现任务删除的。3)请求任务删除函数 必须确保被删除任务的资源被释放的前提下才能将其删除,所以我们通过向被删除任务发送删除请求,来实现任务释放自身占用资源
6、后再删除。UCOSII提供的请求删除任务函数原型为:INT8U OSTaskDelReq(INT8U prio)同样还是通过优先级来确定被请求删除任务。4)改变任务的优先级函数 UCOSII在建立任务时,会分配给任务一个优先级,但是这个优先级并不是一成不变的,而是可以通过调用UCOSII提供的函数修改。UCOSII提供的任务优先级修改函数原型为:INT8U OSTaskChangePrio(INT8U oldprio,INT8U newprio)。5)任务挂起函数任务挂起和任务删除有点类似,但是又有区别,任务挂起只是将被挂起任务的就绪标志删除,并做任务挂起记录,并没有将任务控制块任务控制块链表
7、里面删除,也不需要释放其资源,而任务删除则必须先释放被删除任务的资源,并将被删除任务的任务控制块也给删了。被挂起的任务,在恢复(解挂)后可以继续运行。UCOSII提供的任务挂起函数原型为:INT8U OSTaskSuspend(INT8U prio) 6)任务恢复函数有任务挂起函数,就有任务恢复函数,通过该函数将被挂起的任务恢复,让调度器能够重新调度该函数。UCOSII提供的任务恢复函数原型为:INT8U OSTaskResume(INT8U prio)三、实验内容在UCOSII里面创建3个任务:开始任务、LED0任务和LED1任务,开始任务用于创建其他(LED0和LED1)任务,之后挂起;L
8、ED0任务用于控制DS0 的亮灭,DS0每秒钟亮80ms;LED1任务用于控制DS1的亮灭,DS1亮300ms,灭300ms,依次循环。所要用到的硬件资源如下:1)指示灯DS0 、DS1 的硬件电路图如图 其中PWR是系统电源指示灯,为蓝色。LED0和LED1分别接在PB5和PE5上。为了方便大家判断,我们选择了DS0为红色的LED,DS1为绿色的LED。2)软件参数设置 在os_cfg.h里面定义OS_TICKS_PER_SEC=200,也就是设置UCOSII的时钟节拍为5ms。OS_MAX_TASKS = 10,也就是最多10个任务(包括空闲任务和统计任务在内)。前面提到,我们需要在sys
9、.h里面设置SYSTEM_SUPPORT_UCOS为1,以支持UCOSII,通过这个设置,不仅可以实现利用delay_init来初始化SYSTICK,产生UCOSII的系统时钟节拍,还可以让delay_us和delay_ms函数在UCOSII下能够正常使用,这使得我们之前的代码可以十分方便的移植到UCOSII下。虽然UCOSII也提供了延时函数:OSTimeDly和OSTimeDLyHMSM,但是这两个函数的最少延时单位只能是1个UCOSII时钟节拍,在本次实验中,即5ms,显然不能实现us级的延时,而us级的延时在很多时候非常有用:比如IIC模拟时序,DS18B20等单总线器件操作等。而通过
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- 实验 UCOS II 任务 管理
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