uCOS
学习随笔
StepbyStep‐1
Project: fira‐mirosot‐robot
uCOS
学习随笔
StepbyStep‐1
——构建模板（基于
STM32
控制的第四代圆梦小½）
一、 序
基于第四代圆梦小½
—— FIRA
设计了一个½用
STM32
的控制板
（详细介绍见项目中
的说明：
Introduction B ‐ Hardware of the Smart Car.pdf
）
。
既然硬件从
51
升级到
ARM，½件也应该相应升级，似乎不½再编写那种简单的½询调
度程序，也应该相应升级到基于操½系统编程。
按
STM32
的规模和性½，以及小½的控制需求，实时多任务操½系统
uCOSII
应该是不
二的选择，不论从其性½和功½考虑，还是从学习角度考虑，uCOSII ½很适合。
首先，它是开源的，有丰富的资源。
其次，它是可靠的，符合正式的工业控制、产品设计需求。
小½所面对的是那些学习相关专业的大学生，½为他们学习的辅助工具，趣味性只是为
了降½学习的枯燥性，不是目的。他们借助这个平台是为了积攒应付未来工½的½力，所以，
学习内容的实用性是必须考虑的。
本人从未基于操½系统编写嵌入式程序。
开始½用
MCU
的时候，MCU 的内存太小，256 字节
RAM
，2K 字节
ROM，½勉强把
程序装入就不错了，连
C
语言½不敢选择。
而且，那时½像也没有
RTOS（Real Time Operation System）
，或者是由于信息交流渠道
匮乏，不知道有
RTOS。
既然我提供了这个平台，也借此机会尝试一下，和大家一起学习½用
uCOSII。
（从单片
机应用升级为嵌入式应用
^_^）
第
1
页 共
19
页
uCOS
学习随笔
StepbyStep‐1
Project: fira‐mirosot‐robot
二、Step1 想要得到什么
？（需求分析）
第一步我想得到的是：
1)
如½建立一个基于
uCOSII
的编程环境（目½、文件组织）
；
2)
如½基于
IDE（IAR
或
RvMDK）建立一个工程，½够产生可以运行的程序；
3)
得到一个“干净的”
、可以½为模板的
uCOSII
程序组（Project）
；
4)
通过上述过程初步理解在
uCOSII
下如½编写应用程序。
之所以要把“如½建立……”½为需求，而不是找一个现成的模板或示例程序修改、添
加自己的功½，是因为看了许多这种程序，感觉“极不可靠”
！因为程序中有太多的东西不知
道为½而存在？不知道为½而被注释掉？似乎这些东西½像“定时炸弹”
，早晚会给½的程序
带来麻烦。
同时，也给自己理解程序的构成和运行机制带来困扰，既然是学习，就应该知其然、知
其所以然，否则也谈不上“掌握”
，更不敢在日后的工½中应用（如果是打工，也许还敢试试，
如果是用自己的钱做产品、项目，我想½一定不敢用）
，如此则和做此事的初衷相悖了。
三、如½入手？
uCOS
的书有很多，也看了许多，½多数½是解析操½系统本身的，或者是如½移植，鲜
有书籍、资料教½如½在操½系统下编程。
实际上，对于学习者，特别是初学者，更多需要的是学会如½在一个移植½的系统下编
程，等到½基于操½系统实现自己的功½后，才会有心思去探究操½系统是如½在自己的
MCU
上运行的
（移植） 以及那些神秘的系统功½是如½实现的
，
（了解系统½数及运行机制）
。
而且这种探究也是有选择性的，首先是自己用到的功½才有兴趣去研究，否则如坠云雾。
其次，取决于自己所扮演的角色，如果只是学习一下，那只需泛泛了解，有个定性的认识即
第
2
页 共
19
页
uCOS
学习随笔
StepbyStep‐1
Project: fira‐mirosot‐robot
可。如果要用于产品，那可½要深究，吃透其源代码，以保证产品的可靠和高效。
所以，要想学习有效，学习的方式首先要“正确”
。
在编程理念上，人们已经接受了“面向对象”的思维方式，并且承认了其优越之处。
可在学习方式上似乎并未接受，至少大多数书籍还是基于“过程”的，目前所倡导的“任
务驱动”
（或者称之为“项目驱动”
）模式似乎未被响应，而所谓“任务驱动”我觉得从实质
上讲类似于编程中的“面向对象”概念。
“面向对象”核心是将编程的关注点放在要实现的功½上，而非实现功½的方式。
“任务驱动”核心是将学习的关注点放在要完成的任务上，而非完成任务的技½。
“面向对象”的优点源于这种思维方式½变带来了逻辑关系的清晰，从而½程序易于理
解，带来的所有½处我认为½源于“易于理解”
，如可移植性、可靠性、便于多人合½等。
而“任务驱动”同样也是得益于“易于理解”（½用
OS
编程也是为了“易于理解”
！
）
以往的“教”和“学”½是先传授知识、技½，后让学生½用之。可痛苦在于，这些知
识、技½是前人为了解决某些问题而创建的，准确的说应该是解决问题后½象出来的。学生
们却要先把½象的“记½”“理解”“暂存”后再去找机会用。想象一下，学的过程会有多
、
，
“枯燥”
，更可悲的是，到需要用时，
“暂存”的东西找不到了
。
人通常对于明确目标的事情有较强的兴趣，而且目标越近，动力越大，越亢奋。对于不
知为½而做的事很难投入，通常是三心二意应付了之。目前的大学多数是这个状况。
所谓“任务驱动”就是先明确目标，再去学习实现目的所需的知识和技½。这样学生在
整个学习过程中½会主动去思考，不断斟酌正在学的东西可以怎样帮助自己实现目标。此时，
½想让他走神½难。
所以，本学习过程尝试采用“任务驱动”方式。首先要确定一个合适的目标½为学习的
素材，目标要可行、½提起兴趣，否则无异于没有。
第
3
页 共
19
页
uCOS
学习随笔
StepbyStep‐1
Project: fira‐mirosot‐robot
我所选择的目标是用
STM32
去控制一个小½。小½控制涵盖了数字输出输入、模拟输
入、定时器应用、通讯应用等，应该说嵌入式控制常用的知识均已包含。
因为电机驱动，½动检测、电机电流检测、通讯等需求同时存在，而且这些任务½有响
应时间要求，uCOS 的实时多任务特征正½可以得到应用。
小½可以扩展，控制板有
I2C
接口，很多传感器½带。½那是在小½控制自如后的事了。
本系列文章就准备在这个基础上逐渐深入。
四、初步规划
从
03
年开始关注
uCOSII
，买了邵老师的书。真正开始看是
08
年，我的第二代小½推
出
STM32
扩展版之后。晕晕乎乎将书看完，结果还是无从下手，半途而废。
这次重新启动是因为第四代小½没有设计
51
的控制器，为了演示只½编写
STM32
的控
制程序。
为避免再次夭折，强迫自己不再为了销售而编写不带系统的示例程序。那样½很快捷，
借助于
ST
的库，初始化½硬件，直接½用原来基于
51
的
C
程序即可。
可如果那样，或许就没有动力和压力去“折磨”自己，尝试在
uCOSII
下编程了。不过这
次我决定更章易辙，从应用入手，不再纠缠于系统本身。
1）买一个移植成功的学习板½为参考（我买的是“奋斗 STM32”
，期望少走些弯路。
）
2）买了本《基于嵌入式实时操½系统的程序设计技术》
，期待得到系统的指引。
3）从 uCOS
的官½（http://micrium.com/page/home）下½½最新的
uCOS
源程序及资料。
4）以驱动小½控制板上唯一的 LED
为任务，自己构建编程环境和工程，½为日后深入
的基础。
因为
51
我是用
Keil
的，所以
ARM
决定还是用
Keil，减小难度。
第
4
页 共
19
页
uCOS
学习随笔
StepbyStep‐1
Project: fira‐mirosot‐robot
五、实½
5.1
准备工½
uCOS
官½上有移植½的
Cortex‐M3
上的
uCOSII，程序包为：
Micrium‐ST‐uCOS‐II‐LCD‐STM32.exe
下½½安装后，里面有
uCOS
源程序、ST 库、基于
ST
学习板的示例程序、相应的说明。
看了若干资料，觉得最有价值莫过于从官½上下½½的手册：
AN1018
：µC/OSII and the ARM Cortex‐M3 Processors
特别是其中的这张图：
第
5
页 共
19
页
京公网安备 11010802033920号
Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved
评论