【正文】 ?任何任務(wù)所占用的實(shí)體都可稱為資源。資源可以是輸入輸出設(shè)備，例如 打印機(jī)、鍵盤、顯示器 ，資源也可以是一個變量、一個結(jié)構(gòu)或一個數(shù)組 等 任務(wù)1 共享內(nèi)存 任務(wù)2 任務(wù)N 資源與臨界資源 96 （ Kernel） ? 多任務(wù)系統(tǒng)中 ， 內(nèi)核負(fù)責(zé)管理各個任務(wù) ， 或者說為每個任務(wù)分配CPU時間 ， 并且負(fù)責(zé)任務(wù)之間的通訊 。 ? 內(nèi)核提供的基本服務(wù)是 任務(wù)切換 。 ? 內(nèi)核本身也增加了應(yīng)用程序的額外負(fù)荷 ， 代碼空間增加 ROM的用量 ， 內(nèi)核本身的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)增加了 RAM的用量 。 但更主要的是 ， 每個任務(wù)要有自己的棧空間 。 ? 通過提供必不可少的系統(tǒng)服務(wù)，諸如 信號量管理 ， 郵箱、消息隊(duì)列、延時 等，實(shí)時內(nèi)核使得 CPU的利用更為有效。 97 （ Scheduler） ?內(nèi)核的主要職責(zé)之一，決定該輪到哪個任務(wù)運(yùn)行了。 ?多數(shù)實(shí)時內(nèi)核是基于 優(yōu)先級調(diào)度法 的。每個任務(wù)根據(jù)其重要程度的不同被賦予一定的優(yōu)先級。 ?基于優(yōu)先級的調(diào)度法指， CPU總是讓處在就緒態(tài)的優(yōu)先級最高的任務(wù)先運(yùn)行 。 ?究竟何時讓高優(yōu)先級任務(wù)掌握 CPU的使用權(quán)，有兩種不同的情況，這要看用的是什么類型的內(nèi)核，是不可剝奪型（非占先式）的還是可剝奪型（占先式）內(nèi)核 98 兩種調(diào)度方式 ?不可搶占（ nonpreemptive）調(diào)度方式 ：一個進(jìn)程若被選中就一直運(yùn)行下去，直到它被阻塞（ I/O，或正在等待其他進(jìn)程），或主動地交出 CPU。 ?可搶占（ preemptive）調(diào)度方式 ：當(dāng)一個進(jìn)程在運(yùn)行時，調(diào)度程序可以打斷它。 99 ?C/OS簡介 ?C/OS—— Micro Controller O S，微控制器操作系統(tǒng) ?C/OS簡介 ?美國人 Jean Labrosse 1992年完成 ?1998年 ?C/OSII ?2022年，得到 美國航空管理局（ FAA）的認(rèn)證，可以用于飛行器中 ?網(wǎng)站 （ ) ?應(yīng)用面覆蓋了諸多領(lǐng)域，如照相機(jī)、醫(yī)療器械、音響設(shè)備、發(fā)動機(jī)控制、高速公路電話系統(tǒng)、自動提款機(jī)等 100 ?公開源代碼 ?C/OS的性能特點(diǎn)（一） 101 ? 可移植性（ Portable） 絕大部分 ? C/OSII的源碼是用移植性很強(qiáng)的 ANSI C寫的 和 微處理器硬件相關(guān)的那部分是用匯編語言 寫的。匯編語言寫的部分已經(jīng)壓到最低限度，使得 ? C/OSII便于移植到其他微處理器上。 匯編語言寫的部分只有 200行左右。 ? ? C/OSII可以在絕大多數(shù) 8位、 16位、 32位以至 64位微處理器、微控制器 、數(shù)字信號處理器（ DSP）上運(yùn)行 。移植范例的源代碼可以從因特網(wǎng)上下載。 102 ? 可裁剪（ Scalable） () 可以只使用 ? C/OSII中應(yīng)用程序需要的那些系統(tǒng)服務(wù)。也就是說某產(chǎn)品可以只使用很少幾個 ? C/OSII調(diào)用，而另一個產(chǎn)品則使用了幾乎所有 ? C/OSII的功能，這樣可以減少產(chǎn)品中的 ? C/OSII所需的存儲器空間（ RAM和 ROM）。這種可剪裁性是靠條件編譯實(shí)現(xiàn)的。 ? 多任務(wù) ?C/OSII可以管理 64個任務(wù)，然而，目前這一版本保留 8個給系統(tǒng)。應(yīng)用程序最多可以有 56個任務(wù) ? 占先式（ Preemptive） ?C/OS的性能特點(diǎn)（二） 103 ? 可確定性 全部 ? C/OSII的函數(shù)調(diào)用與服務(wù)的執(zhí)行時間具有可確定性。 ? 任務(wù)棧 每個任務(wù)有自己單獨(dú)的棧， ? C/OSII允許每個任務(wù)有不同的?？臻g，以便壓低應(yīng)用程序?qū)?RAM的需求。 ? 系統(tǒng)服務(wù) ?C/OSII提供很多系統(tǒng)服務(wù)，例如郵箱、消息隊(duì)列、信號量、塊大小固定的內(nèi)存的申請與釋放、時間相關(guān)函數(shù)等。 ? 中斷管理 中斷可以使正在執(zhí)行的任務(wù)暫時掛起，如果優(yōu)先級更高的任務(wù)被該中斷喚醒，則高優(yōu)先級的任務(wù)在中斷嵌套全部退出后立即執(zhí)行，中斷嵌套層數(shù)可達(dá) 255層。 ? 可固化（ ROMable） ? C/OSII是為嵌入式應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，這就意味著，只要讀者有固化手段（ C編譯、連接、下載和固化）， ? C/OSII可以嵌入到讀者的產(chǎn)品中成為產(chǎn)品的一部分。 ? 穩(wěn)定性與可靠性 ?C/OS的性能特點(diǎn)（三） 104 ?C/OS –II Task Structure ? 任務(wù)的幾個特征： ?任務(wù)通常是一個無限的循環(huán) ?返回參數(shù)類型必須定義成 void(當(dāng)任務(wù)開始執(zhí)行時，可以有一個參數(shù)傳遞給用戶任務(wù)代碼） ?也可以使用 while(1)語句，實(shí)現(xiàn)無限的循環(huán)；任務(wù)可以有返回值類型和參數(shù)，但任務(wù)函數(shù)永遠(yuǎn)不會返回。 ?任務(wù)完成后，任務(wù)可以自我刪除。 105 ? μ C/OSⅡ 可以管理多達(dá) 64個任務(wù)； ? 每個任務(wù)被賦以不同的優(yōu)先級，取值從 0到OS_LOWEST_PRIO2，數(shù)值越小，優(yōu)先級越高； ? 系統(tǒng)保留了優(yōu)先級為 0、 OS_LOWEST_PRIO OS_LOWEST_PRI02，OS_LOWEST_PRI01以及 OS_LOWEST_PRI0這 8個任務(wù)以被將來使用，用戶可以有 56個應(yīng)用任務(wù)； ? 任務(wù)的優(yōu)先級同樣也是它的標(biāo)識號 ID。 中定義＝ 63 106 狀態(tài)的轉(zhuǎn)換 刪除任務(wù) 107 任務(wù)的調(diào)度 ? ?C/OS是 可搶占實(shí)時多任務(wù)內(nèi)核 ，它總是運(yùn)行就緒任務(wù)中 優(yōu)先級最高的那一個。 ? ?C/OS中不支持時間片輪轉(zhuǎn)法，每個任務(wù)的優(yōu)先級要求不一樣且是唯一的，所以任務(wù)調(diào)度的工作就是：查找準(zhǔn)備就緒的最高優(yōu)先級的任務(wù)并進(jìn)行上下文切換。 ? ?C/OS任務(wù)調(diào)度所花的時間為常數(shù)，與應(yīng)用程序中建立的任務(wù)數(shù)無關(guān)。 108 任務(wù)間通信與同步 ?任務(wù)間通信的管理：事件控制塊 ECB； ? 信號量（ Semaphores）； ? 郵箱（ Message Mailboxes）； ? 消息隊(duì)列（ Message Queues）。 109 嵌入式系統(tǒng) S3C2410及硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 110 S3C2410A片上資源 ? ARM920T核、工作頻率 203MHz； ? 16KB 數(shù)據(jù) Cache， 16KB 指令 Cache， MMU，外部存儲器控制器； ? LCD控制器（支持黑白、灰度、 Color STN、 TFT屏），觸摸屏接口； ? NAND FLASH控制器， SD/MMC接口支持， 4個 DMA通道； ? 3通道 UART、 1個多主 I2C總線控制器、 1個 IIS總線控制器； ? 4通道 PWM定時器及一個內(nèi)部定時器； ? 117個通用 I/O口； 24個外部中斷源； ? 8通道 10位 ADC； ? 實(shí)時時鐘及看門狗定時器等。 ?兩個 USB主 /一個 USB從 ； 111 Ｓ３Ｃ２４１０尋址 ? ＡＲＭ９２０Ｔ內(nèi)核提供了３２位的地址總線， 可以訪問４Ｇ（２ ３２ ）的線性地址空間，而Ｓ３Ｃ２４１０的內(nèi)部地址總線是３０ｂｉｔ（ＨＡＤＤＲ［２９：０］），能夠訪問的最大外部地址空間是２ ３０ ， 即１Ｇ的地址空間０ｘ００００００００～０ｘ３ＦＦＦＦＦＦＦＦ， 可見Ｓ３Ｃ２４１０僅 利用了ＡＲＭ９２０Ｔ的３２位地址總線的低３０位。 ? Ｓ３Ｃ２４１０將 １Ｇ的外部地址空間分成了８個存儲器組 ，每個組的大小為 １２８Ｍ ，其中６個用于ＲＯＭ、ＳＲＡＭ等存儲器，２個用于ＲＯＭ、ＳＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ等存儲器。 ? 當(dāng)Ｓ３Ｃ２４１０對外尋址時，采用了部分譯碼的方式，即低位地址線用于外圍存儲器的片內(nèi)尋址，而高位地址線用于外圍存儲器的片外尋址。Ｓ３Ｃ２４１０可以利用 內(nèi)部地址總線的高３位ＨＡＤＤＲ［２９：２７］來選擇該地址屬于哪一個存儲器組（Ｂａｎｋ）， 從而激活相應(yīng)的Ｂａｎｋ選擇信號，并且使用 外部地址總線Ａ［２６：０］來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)Ｂａｎｋ的內(nèi)部尋址，尋址范圍為１２８Ｍ（２＾２７）， 從而使得其外圍地址訪問空間為１ＧＢ（１２８ＭＢ ８）。Ｓ３Ｃ２４１０正是通過這種機(jī)制來完成外部地址空間的尋址全過程。 112 串行接口設(shè)計(jì) 113 ?概念： ?串行傳輸 ?并行傳輸 114 A B 收 B 發(fā) A 發(fā)收 A B 單工 半雙工 全雙工 115 串行通訊 ? 串行通訊協(xié)議有很多種，像 RS232， RS485， RS422，甚至現(xiàn)今流行的 USB等都是串行通訊協(xié)議。而串行通訊技術(shù)的應(yīng)用無處不在。 ? 最多就是電腦的串口與 Modem的通訊。 ? 一條串行線進(jìn)行兩臺電腦之間的數(shù)據(jù)共享。 ? 手機(jī)， PDA， USB鼠標(biāo)、鍵盤等等都是以串行通訊的方式與電腦連接。 ? 多串口卡，各種種類的具有串口通訊接口的檢測與測量儀器，串口通訊的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。 116 波特率 ? 波特率即 調(diào)制速率 ，指的是 信號被調(diào)制以后在單位時間內(nèi)的波特數(shù) ，即單位時間內(nèi)載波參數(shù)變化的次數(shù)。它是對信號傳輸速率的一種度量，通常以“波特每秒”（Bps）為單位。 ? 比特率是對信息傳輸速率（傳信率）的度量。 ? 波特率可以被理解為 單位時間內(nèi)傳輸碼元符號的個數(shù) （傳符號率），通過不同的調(diào)制方法可以在一個碼元上負(fù)載多個比特信息。因此信息傳輸速率即比特率在數(shù)值上和波特率有這樣的關(guān)系。 117 RS23 RS48 RS422的區(qū)別 ?RS232一般用于 20m以內(nèi)的通信。 ?RS422和 RS485在 19kpbs下能傳輸 1200米。 ? RS232是 單端輸入輸出 ，雙工工作時至少需要 數(shù)字地線 。發(fā)送線和接受線三條線（異步傳輸），還可以加其它控制線完成同步等功能。 存在共地噪聲和不能抑制共模干擾等問題。 ? RS422通過 兩對雙絞線 可以 全雙工 工作收發(fā)互不影響，而RS485只能 半雙工工作 ，發(fā)收不能同時進(jìn)行，但它只需要一對雙絞線。 RS485和 RS422電路原理基本相同， 都是以差動方式發(fā)送和接受，不需要數(shù)字地線。 118 RS23 RS48 RS422的轉(zhuǎn)換 ?RS48 RS422的電氣特性： 邏輯“ 1”以兩線間的電壓差為 +（ 2—6） V表示；邏輯“ 0”以兩線間的電壓差為 （ 2—6） V表示 ? RS232C中任何一條信號線的電壓均為負(fù)邏輯關(guān)系。即： 邏 輯“ 1”， 5— 15V；邏輯“ 0” +5— +15V 119 使用 UART0通信 S3C2410的 I/O電壓為（可承受 5V），連接時須注意電平的匹配。 與 PC機(jī)相連時，由于PC機(jī)串口是 RS232電平，所以連接時需要使用 RS232轉(zhuǎn)換器。 S3C2410 其它 通信設(shè)備 S3C2410 PC機(jī)串口 232 電平轉(zhuǎn)換 TxD0 RxD0 TxD0 RxD0 TxD0 RxD0 TxD0 RxD0 ? 要完成最基本的串行通信功能，實(shí)際上只需要 RX D 、 T X D 和G N D 即可，但由于 RS 2 32 C 標(biāo)準(zhǔn)所定義的高、低電平信號與TTL 電路所定義的高、低電平信號完全不同? 而 RS 232 C 標(biāo)準(zhǔn)采用負(fù)邏輯方式，標(biāo)準(zhǔn)邏輯 “ 1 ”對應(yīng) 5 V ～ 15V 電平，標(biāo)準(zhǔn)邏輯 “ 0 ”對應(yīng) +5 V ～ +15V 電平，顯然，兩者間要進(jìn)行通信必須經(jīng)過信號電平的轉(zhuǎn)換，目前常使用的電平轉(zhuǎn)換電路為 M A X 232120 IO口設(shè)計(jì) 121 I/O接口的編址方式 —端口映射 1） I/O接口獨(dú)立編址 ——端口映射方式 ? 這種編址方式是將存儲器地址空間和 I/O接口地址空間分開設(shè)置，互不影響。設(shè)有專門的輸入指令（ IN）和輸出指令（ OUT）來完成 I/O操作。 I / O 設(shè)備10X00000XFFFFI / O 設(shè)備2I / O 地址空間0X0000系統(tǒng)地址空間0XFFFF主要優(yōu)點(diǎn)： 內(nèi)存地址空間與 I/O接口地址空間分開，互不影響，譯碼電路較簡單，并設(shè)有專門的 I/O指令，所以編程序易于區(qū)分，且執(zhí)行時間短，快速性好。 缺點(diǎn)： 只用 I/O指令訪問 I/O端口，功能有限且要采用專用 I/O周期和專用 I/O控制線，使微處理器復(fù)雜化。 122 I/O接口的編址方式 ——內(nèi)存映射 2） I/O接口與存儲器統(tǒng)一編址方式 ——內(nèi)存映射 ? 這種編址方式不區(qū)分存儲器地址空間和 I/O接口地址空間，把所有的 I/O接口的端口都當(dāng)作