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1、实验五 操作系统应用实验一、实验目的1、熟悉ucos-II下系统函数使用的基本原则2、理解任务编程方式与前后台编程方式的区别。3、掌握用ucos-II下任务的五种状态，以及五种状态之间的相互关系二、实验要求用一个按键来控制一个LED灯的亮和灭。三、实验设备1.电脑一台2.Proteus-ARM实验箱四、实验原理图图1 1 操作系统应用实验原理图操作系统应用实验原理图任务的状态任务的状态|C/OS-II程序设计基础程序设计基础 图2是C/OS-控制下的任务状态转换图。在任一给定的时刻，任务的状态一定是在这五种状态之一。图图2 2 任务的状态图任务的状态图系统函数概述系统函数概述|C/OS-II程
2、序设计基础程序设计基础基本原则基本原则1.配对性原则 对于C/OS-II来说，大多数API都是成对的，而且一部分必须配对使用。当然，查询状态的系统函数一般不需要配对使用，而且部分API如延时，也不需要配对使用。配对的函数见下表。一般的操作系统都提供时间管理的函数，最基本的就是延时函数，C/OS-II也不例外，C/OS-II所具有的时间管理函数见下表。系统函数概述系统函数概述|C/OS-II程序设计基础程序设计基础系统函数的分类系统函数的分类初始化初始化任务管理任务管理时间管理时间管理内存管理内存管理根据功能分类事件管理事件管理系统管理系统管理传传递递性性：信息传递的上游任务的优先级高于下游任务
3、的优先级。如信号采集任务的优先级高于数据处理任务的优先级。紧紧迫迫性性：因为紧迫任务对响应时间有严格要求，在所有紧迫任务中，按响应时间要求排序，越紧迫的任务安排的优先级越高。紧迫任务通常与ISR关联；关键性：关键性：任务越关键安排的优先级越高，以保障其执行机会；中中断断关关联联性性：与中断服务程序（ISR）有关联的任务应该安排尽可能高的优先级，以便及时处理异步事件，提高系统的实时性。如果优先级安排得比较低，CPU有可能被优先级比较高的任务长期占用，以致于在第二次中断发生时连第一次中断还没有处理，产生信号丢失现象；频频繁繁性性：对于周期性任务，执行越频繁，则周期越短，允许耽误的时间也越短，故应该
4、安排的优先级也越高，以保障及时得到执行；快快捷捷性性：在前面各项条件相近时，越快捷（耗时短）的任务安排的优先级越高，以使其它就绪任务的延时缩短；任务设计任务设计|C/OS-II程序设计基础程序设计基础任务的优先级任务的优先级 任务的优先级安排原则如下：紧迫性紧迫性任务优先级 关键性关键性中断关联性中断关联性快捷性快捷性频繁性频繁性传递性传递性时间管理时间管理|C/OS-II程序设计基础程序设计基础概述概述 C/OS-II提供了若干个时间管理服务函数，可以满足任务在运行过程中对时间管理的需求。在使用时间管理服务函数时，必须十分清楚一个事实：时时间间管管理理服服务务函函数数是是以以系系统统节节拍拍
5、为为处处理理单单位位的的，实实际际的的时时间间与与希希望望的的时时间间是是有有误误差差的的，最最坏坏的的情情况况下下误误差差接接近近一一个个系系统统节节拍拍。因此时间管理服务函数只能用在对时间精度要求不高的场合，或者时间间隔较长的场合。时间管理时间管理|C/OS-II程序设计基础程序设计基础OSTimeDly()系统延时函数OSTimeDly()调用图解任务进入运行状态任务进入运行状态进入延时，同时发生任务调度进入延时，同时发生任务调度任务调用任务调用OSTimeDly()任务进入就绪状态任务进入就绪状态 当前任务优先级为就绪态中最高延时时间到延时的长短是由时钟节拍的数目来确定时间管理时间管理
6、|C/OS-II程序设计基础程序设计基础OSTimeDly()下面我们设计一个任务，让一个LED以50个时钟节拍为单位闪耀，说明OSTimeDly()函数的用途。由于篇幅关系，只给出任务主要处理代码。void TaskLED(void *pdata)while(1)IO0CLR=LED1;OSTimeDly(25);IO0SET=LED1;OSTimeDly(25);延时25个节拍 循坏控制LED以固定频率闪烁点亮LED延时25个节拍 熄灭LED初始化代码注意：上面的设计是OSTimeDly()控制任务的周期性执行，还可以用它来控制任务的运行节拍。时间管理时间管理|C/OS-II程序设计基础程
7、序设计基础OSTimeDlyHMSM()C/OS-提供了OSTimeDlyHMSM()系统延时函数，这个函数是以小时(H)、分(M)、秒(S)和毫秒(m)四个参数来定义延时时间的，函数在内部把这些参数转换为时钟节拍，再通过单次或多次调用OSTimeDly()进行延时和任务调度，所以延时原理和调用延时函数OSTimeDly()是一样的。OSTimeDlyHMSM()详细见下表。时间管理时间管理|C/OS-II程序设计基础程序设计基础OSTimeDlyHMSM()为了说明OSTimeDlyHMSM()函数的使用方法，下面我们设计一个任务，让一个LED以2Hz的频率闪耀。下面给出任务主要处理代码。v
8、oid TaskLED(void *pdata)while(1)IO0CLR=LED1;OSTimeDlyHMSM(0,0,0,250);IO0SET=LED1;OSTimeDlyHMSM(0,0,0,250);250ms延时循坏控制LED以固定频率闪烁点亮LED250ms延时熄灭LED初始化代码注意：上面的设计是OSTimeDlyHMSM()控制任务的周期性执行，还可以用它来控制任务的运行节拍。五 实验流程图和对应程序 1、用一个按键来控制一个、用一个按键来控制一个LED灯的亮和灭。灯的亮和灭。void Task0(void*pdata)pdata=pdata;TargetInit();PI
9、NSEL0=(PINSEL0&0 xFFFF3FFF);/P0.7为GPIOPINSEL1=(PINSEL1&0 xFFFFFFFC);/P0.16为GPIO IO0DIR&=key;/设置key为输入IO0DIR|=led;/设置led为输出 IO0SET =led;OSTaskCreate(TaskLed,(void*)0,&TaskledStkTaskStkLengh-1,3);OSTaskCreate(TaskKey,(void*)0,&TaskkeyStkTaskStkLengh-1,4);OSTaskSuspend(OS_PRIO_SELF);void TaskLed(void*pdata)pdata=pdata;for(;)OSTaskSuspend(OS_PRIO_SELF);IO0CLR=led;OSTimeDly(OS_TICKS_PER_SEC/10);IO0SET=led;OSTimeDly(OS_TICKS_PER_SEC/100);void TaskKey(void*pdata)pdata=pdata;for(;)OSTimeDly(OS_TICKS_PER_SEC/50);while(IO0PIN&key)=0)OSTimeDly(OS_TICKS_PER_SEC/50);if(IO0PIN&key)=0)OSTaskResume(3);