基于CortexM3處理器的RTOS研究與設計.pdf

1、隨著科學技術的發(fā)展，越來越多的嵌入式產(chǎn)品開始融入到人們的生活中，多任務的要求使得嵌入式實時操作系統(tǒng)技術變成嵌入式研究焦點?，F(xiàn)在市面上知名的嵌入式實時操作系統(tǒng)幾乎都是由國外公司開發(fā)的。而且國外實時系統(tǒng)一般價格昂貴，各項特性也難以滿足大眾需求，因地域、語言原因，技術支持也多有不便。因此，對嵌入式實時系統(tǒng)的研究有著重要的意義。本文在研究國內(nèi)外現(xiàn)有的嵌入式實時操作系統(tǒng)內(nèi)核的基礎上，結合Cortex M3處理器的特性，設計了一款功能齊全的實時操作

2、系統(tǒng)內(nèi)核CoOS，具有如下特性：
　　 ●針對Cortex M3系列微控制器設計的實時系統(tǒng)內(nèi)核；
　　 ●支持優(yōu)先級搶占和時間片輪轉兩種調(diào)度方式；
　　 ●零中斷延遲時間；
　　 ●高度可裁剪性；
　　 ●支持信號量、事件標志、互斥體、郵箱、隊列五種同步與通信方式；
　　 ●支持堆棧溢出檢測。
　　 本設計從最核心的任務調(diào)度開始設計整個系統(tǒng)，包括底層實現(xiàn)、調(diào)度模塊等，并進行單元測試

3、。測試通過后，再逐步添加時間管理、同步與通信方式以及存儲管理到整個系統(tǒng)中，并進行單元測試和集成測試。經(jīng)過測試以及修改，目前系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行。系統(tǒng)的任務調(diào)度和中斷正常，達到了設計目標。
　　 本文從處理器架構分類開始，首先簡單介紹了Cortex M3處理器的特性和國內(nèi)外的一些RTOS發(fā)展現(xiàn)狀，并給出CoOS的設計目標。其次介紹了Cortex M3處理器與RTOS密切相關的一些部件，包括寄存器、指令集、工作模式、特權等級、堆棧設置、

4、嵌套向量中斷控制器等模塊，為后面CoOS的設計與實現(xiàn)奠定理論基礎。然后詳細地介紹了實時系統(tǒng)內(nèi)核的設計與實現(xiàn)，主要包括：任務管理、時間管理、同步與通信機制、存儲管理等，并給出了各個模塊測試方法以及集成測試方法，并分析了CoOS具備的幾大特性，包括實時性、安全性、可移植性、可裁剪性等，給出了CoOS與目前兩種主流RTOS的性能對比。最后給出了一個STM32設備上基于CoOS多任務應用程序設計的實例。通過這個實例介紹了CoOS的配置和使用方法