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[资源共享] IAR平台移植TI OSAL到STC8A8K64S4A12单片机中

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发表于 2019-11-29 22:10:48 | 显示全部楼层 |阅读模式
玩过TI 的ZigBee或者BLE的人,都会接触到OSAL。OSAL是什么?OSAL英文全称:operating system abstraction layer(操作系统抽象层)。基于OSAL的调度机制,OSAL支持多任务,而且一个任务内支持多个事件执行。有关OSAL调度机制的实现原理,可以去网上搜索资料。在OSAL下,我们就可以把对数据或者单片的操作转化成各种任务,各种事件,真正做到有条不紊。和较为复杂UCOS系统比起来,OSAL实现起来比较简单,其核心也只是做一些任务的轮询调度。OSAL占用空间3K左右,特别适用51单片机。  我们初玩51单片机,基本上在裸机上跑程序,效率高,实现的功能的比较简单。但是,对于复杂的功能,就不适合在裸机上跑了,效率不高,而且可能会严重限制单片机的运行速度。比如多次检测多个按键,每次消抖处理都要用delay()函数做延时,delay函数本身就挺占用cpu资源。如果还有其他周期性事件要执行,因为delay函数占用cpu资源,同样会导致周期事件没法在规定的时间内执行。所以还是很有必要跑系统,再在系统的平台上运行我们的应用程序。
  本文简要介绍OSAL的在STC8A8K64S4A12移植的过程,并且以几个任务事件做测试。本工程文件也会上传到附件中,需要的可以去下载。
一、移植OSAL所需主要文件
191731ifassiddqb1qb1qj.png

OSAL.c这个文件主要有事件创建和删除、就绪任务轮询、消息创建和任务创建初始化等;OSAL_ClockBLE.c这个文件主要有系统任务事件时间更新、日期的转化、日期的初始化等;OSLA_Memory.c这个文件主要是一些内存的管理、OSAL堆空间的分配等;OSAL_Timer.c这个文件主要是事件定时执行、事件终止等。
二、移植关键部分
1、数据类型的定义
193313ensbfzwmsr4mwmnw.png

数据类型的定义需要根据不同单片机的数据类型长度来定义,本文是根据STC8A8K64S4A12的数据长度的定义数据类型。如果不清楚自己的单片机的数据类型的长度,可以用sizeof()函数得到数据类型长度,比如sizeof(int)。
2、OSAL时间更新
194138utdqdz2zwln2ww4e.png

这个函数里面调用到两个函数,osalTimerUpdate(1)主要是让系统的时基增加1ms,要求每次过了1ms都要调用这条函数,事件的定时执行的时间计算都是基于这个累计的时基;osalClockUpdate(1)这个函数主要是累计1ms的时间,方便把时间转化为年月日。我这边是使用STC8A8K64S4A12的定时器0外设产生1ms的定时器0中断,然后把void osalTimeUpdate(void函数要放在定时器0中断处理函数中,这样每次产生中断,就会更新1ms的时基。
195416hhq93emnnme7ma9q.png

3、中断临界保护
200121dx8fhuosndx3vpzf.png

OSAL在对内存的管理和任务的轮询等关键操作需要先关闭系统总中断,操作完后,再把系统总中断打开。OSAL在多个地方都有使用到中断临界保护,可以保护关键操作时数据不被外部中断干扰。查询到STC8A8K64S4A12对系统总中断真正的开启和关闭需要执行EA=0/EA=1后再延长1-2个指令周期,所以加上两条asm("nop")语句,确保系统总中断绝对的关闭或者打开。
三、OSAL的使用
1、main()函数
202121cpk6fgppk5l6v5a8.png

  main函数就只需要包含四条语句,十分简洁。其中定时器0初始化,产生1ms的中断,更新系统时基;初始化系统任务,开启系统总中断,启动任务轮询。然后系统就能跑起来了。
2、OSAL启动系统
202809h8ur97lrsl88r0jh.png

从for循环语句知道,死循环执行osal_run_system()函数。这个函数主要是不停地轮询哪些任务就绪,然后执行就绪任务。
3、用户自定义任务
203506ymee8truzttmf5t5.png

tasksAtrr[]这个是存放用户自定义应用任务的数组,这里只定义一个应用任务。可以自定义多个自定义任务,任务轮询就是查询这个数组里面任务有哪些事件需要执行。
4、系统初始化
204118bs6frvs8c66wv7c7.png

这里是做一些应用的初始化,在初始化函数里面,用户可以设置哪些事件执行。
5、任务事件处理
205112hparl3y7yjzj3igu.png 205120sru3jkpk3pmm1ujf.png

上面的图片就是任务里面的事件,任务在被轮询的时候,就会查询哪些事件就绪,一旦某个事件就绪,就去执行对应事件处理,处理完后,会清除对应事件就绪标志,确保对应事件不会被重复执行。下面的图片是事件位域的定义,一个任务支持定义16个事件。
6、几事件设置的函数
210650o1dyx43knk10d1ks.png
7、OSAL堆空间大小设置
212925ahp99puuuraxp1ai.png

INT_HEAP_LEN是OSAL运行的堆空间设置,这里设置为1024,如果用户的任务和事件比较多的话,就要适当加大对空间的大小。
四、任务事件执行演示
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211530pgo0tw0oyo2fbmqm.png

采用外部中断来实现按键中断,再设置20ms按键消抖检测事件,一旦按键有效,就定时启动6个事件,事件的处理就是让特定的GPIO口电平反转。按下按键后,从逻辑分析仪,可以清楚地看到6个事件的执行过程,看起像是并行处理事件,其实是串行处理事件的。
211801ir44nbmqnozuy5wn.png

再次按下按键后,所以事件都被停止了。再次按下后,事件有开始执行了,交替按下按键,再用逻辑分析仪查看。
211805intpiw61ntt4upuj.png
工程全部文件
221216angiouoooot107oq.png

STC8A8K64S4A12.rar

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