如何在STM32F103开发板上移植UCOS II操作系统？

早期嵌入式开发没有嵌入式操作系统的概念 ，直接操作裸机，在裸机上写程序，比如用51单片机基本就没有操作系统的概念。通常把程序分为两部分：前台系统和后台系统。
简单的小系统通常是前后台系统，这样的程序包括一个死循环和若干个中断服务程序：应用程序是一个无限循环，循环中调用API函数完成所需的操作，这个大循环就叫做后台系统。中断服务程序用于处理系统的异步事件，也就是前台系统。前台是中断级，后台是任务级。
本文讲解如何在STM32F103开发板上移植UCOS II操作系统。
使用：战舰开发板V3，ST-LINK，KEIL，sscom
准备工作：
1、ucos II源码，可以在官网下载，也可以通过在文章末尾打包好的各种文件下载。
下载的源码文档中有两个文件夹Doc、Source，源码主要包含在Source中。
  
  

  

2、准备跑马灯工程，同上也可以在文章末尾下载。

  

  

3、在工程中新建UCOSII文件夹，在其中新建CORE，CONFIG、PORT三个文件夹备用。

  

  

4、向文件夹中添加文件
向CORE文件夹中添加UCOS II源码Source文件夹下的文件，注意os_cfg.h和os_dbg_r.c这两个文件不要添加，共12个
  
  

  

向CONFIG文件夹中添加includes.h和os_cfg.h这两个文件（一并放在打包文件里）includes.h文件中主要包含的是头文件，os_cfg.h文件主要是对UCOS II进行了裁剪。

  

  

向PORT文件夹添加os_cpu.h、os_cpu_a.asm、os_cpu_c.c、os_dbg.c和os_dgb_r.c(一并放在打包文件里）

  

  

  5、将UCOSII有关的文件添加到工程中

  

  


  

  

向分组UCOSII-CORE中添加CORE文件夹下除ucosii.c外的所有.c文件；
向分组UCOSII-PORT中添加PORT文件夹下的os_cpu.h、os_cpu_a.asm、os_cpu_c.c;
向分组UCOSII-CONFIG中添加CONFIG文件夹下的includes.h和os_cfg_.h
添加过程中选择All files文件查找

  

  

添加完如图

  

  

最后添加相关的头文件路径

  

  

6、编译会出错，打不开app_cfg.h头文件，可追踪到ucos_ii.h文件中，将这个头文件屏蔽掉，添加includes.h头文件。

  

  

再编译会出错，重定义了PendSV_Handler这个中断函数，我们将STM32F10x_it.o中的这个函数屏蔽掉。

  

  

7、修改sys.h头文件，里面有一个SYSTEM_SUPPORT_UCOS宏定义，改为1支持UCOS系统。再编译工程会出错，重定义了SysTick_Handler这个中断函数，同上将STM32F10x_it.o中的这个函数屏蔽掉。

  

  

8、软件设计，main函数中建立三个任务简单测试，建立start_task任务创建其他三个任务。
  
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "includes.h"



//START 任务
//设置优先级
#define START_TASK_PRIO     10   //开始任务的优先级设为最低
//设置任务堆栈大小
#define START_STK_SIZE      128  
//任务堆栈
OS_STK START_TASK_STK[START_STK_SIZE];
//任务函数
void start_task(void *pdata);


//LED0任务
//设置任务优先级
#define LED0_TASK_PRIO      7
//设置任务堆栈大小
#define LED0_STK_SIZE       64
//任务堆栈
OS_STK LED0_TASK_STK[LED0_STK_SIZE];
//任务函数
void led0_task(void *pdata);


//LED1任务
//设置任务优先级
#define LED1_TASK_PRIO      6
//设置任务堆栈大小
#define LED1_STK_SIZE       128
//任务堆栈
OS_STK LED1_TASK_STK[LED1_STK_SIZE];
//任务函数
void led1_task(void *pdata);


//浮点测试任务
//设置任务优先级
#define FLOAT_TASK_PRIO     5
//设置任务堆栈大小
#define FLOAT_STK_SIZE      128
//任务堆栈
//如果任务中使用printf来打印浮点数据的话要8个字节对齐
__align(8)OS_STK FLOAT_TASK_STK[FLOAT_STK_SIZE];
//任务函数
void float_task(void *pdata);






int main(void)
{
        delay_init();
        NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//中断分组配置
        uart_init(115200);
        LED_Init();
       
        OSInit();    //UCOS初始化
        OSTaskCreate(start_task,(void*)0,(OS_STK*)&START_TASK_STK[START_STK_SIZE-1],START_TASK_PRIO);//创建开始任务
        OSStart(); //开始任务       
}


//开始任务
void start_task(void*pdata)
{
        OS_CPU_SR cpu_sr=0;
        pdata=pdata;
        OSStatInit();  //开启统计任务
       
        OS_ENTER_CRITICAL();  //进入临界区（关闭中断）
        //创建LED0任务
        OSTaskCreate(led0_task,(void*)0,(OS_STK*)&LED0_TASK_STK[LED0_STK_SIZE-1],LED0_TASK_PRIO);
        //创建LED1任务
        OSTaskCreate(led1_task,(void*)0,(OS_STK*)&LED1_TASK_STK[LED1_STK_SIZE-1],LED1_TASK_PRIO);
        //创建浮点测试任务
        OSTaskCreate(float_task,(void*)0,(OS_STK*)&FLOAT_TASK_STK[FLOAT_STK_SIZE-1],FLOAT_TASK_PRIO);
        OSTaskSuspend(START_TASK_PRIO);  //挂起开始任务
        OS_EXIT_CRITICAL();              //退出临界区（开中断）
}


//LED0任务
void led0_task(void*pdata)
{
        while(1)
        {
                LED0=0;
                delay_ms(80);
                LED0=1;
                delay_ms(400);
        }
}


//LED1任务
void led1_task(void*pdata)
{
        while(1)
        {
                LED1=0;
                delay_ms(300);
                LED1=1;
                delay_ms(300);
        }
}


//浮点测试任务
void float_task(void*pdata)
{
        OS_CPU_SR cpu_sr=0;
        static float float_num=0.01;
        while(1)
        {
                float_num+=0.01f;
                OS_ENTER_CRITICAL();    //进入临界区（关闭中断）
                printf("float_num的值为：%.4frn",float_num);  //串口打印结果
                OS_EXIT_CRITICAL();     //退出临界区（开中断）
                delay_ms(500);
        }
}


    9、程序说明，在main函数中共建立了4个任务：start_task、led0_task、led1_task和float_task。
start_task用于创建其他3个任务，当创建完其他三个任务后就会挂起；
led0_task、led1_task两个任务让LED闪烁；
float_task用于测试FPU能否正常使用，每隔500ms给float_num 加0.01，然后串口打印出来。
10、ST_Link 下载验证，串口助手输出显示是否正常。UCOSII移植完成。