IAR平台移植TI OSAL到STC8A8K64S4A12单片机中

具文

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


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


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


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。


3、中断临界保护


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


  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


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


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


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


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

7、OSAL堆空间大小设置


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
   



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。


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。

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