在51系列单片机上移植uCOSIIWord格式.docx
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切换的整个过程就是，用户任务程序调用系统API函数，API调用OSSched（），OSSched（）调用软中断OS_TASK_SW（）即OSCtxSw，返回地址（PC值）压栈，进入OSCtxSw中断处理子程序内部。
反之，切换程序调用RETI返回紧邻OS_TASK_SW（）的下一条汇编指令的PC地址，进而返回OSSched（）下一句，再返回API下一句，即用户程序断点。
因此，如果任务从运行到就绪再到运行，它是从调度前的断点处运行。
（2）中断会引发条件变化，在退出前必须进行任务调度。
uCOSII要求中断的堆栈结构符合规范，以便正确协调中断退出和任务切换。
前面已经说到任务切换实际是模拟一次中断事件，而在真正的中断里省去了模拟（本身就是中断嘛）。
只要规定中断堆栈结构和uCOSII模拟的堆栈结构一样，就能保证在中断里进行正确的切换。
任务切换发生在中断退出前，此时还没有返回中断断点。
仔细观察中断程序和切换程序最后两句，它们是一模一样的，POPALL+RETI。
即要么直接从中断程序退出，返回断点；
要么先保存现场到TCB，等到恢复现场时再从切换函数返回原来的中断断点（由于中断和切换函数遵循共同的堆栈结构，所以退出操作相同，效果也相同）。
用户编写的中断子程序必须按照uCOSII规范书写。
任务调度发生在中断退出前，是非常及时的，不会等到下一时间片才处理。
OSIntCtxSw（）函数对堆栈指针做了简单调整，以保证所有挂起任务的栈结构看起来是一样的。
（3）在uCOSII里，任务必须写成两种形式之一（《uCOSII中文版》p99页）。
在有些RTOS开发环境里没有要求显式调用OSTaskDel（），这是因为开发环境自动做了处理，实际原理都是一样的。
uCOSII的开发依赖于编译器，目前没有专用开发环境，所以出现这些不便之处是可以理解的。
移植过程：
（1）拷贝书后附赠光盘sourcecode目录下的内容到C:
\YY下，删除不必要的文件和EX1L.C，只剩下p187（《uCOSII》）上列出的文件。
（2）改写最简单的OS_CPU.H数据类型的设定见C51.PDF第176页。
注意BOOLEAN要定义成unsignedchar类型，因为bit类型为C51特有，不能用在结构体里。
EA=0关中断；
EA=1开中断。
这样定义即减少了程序行数，又避免了退出临界区后关中断造成的死机。
MCS-51堆栈从下往上增长（1=向下，0=向上），OS_STK_GROWTH定义为0#defineOS_TASK_SW（）OSCtxSw（）因为MCS-51没有软中断指令，所以用程序调用代替。
两者的堆栈格式相同，RETI指令复位中断系统，RET则没有。
实践表明，对于MCS-51，用子程序调用入栈，用中断返回指令RETI出栈是没有问题的，反之中断入栈RET出栈则不行。
总之，对于入栈，子程序调用与中断调用效果是一样的，可以混用。
在没有中断发生的情况下复位中断系统也不会影响系统正常运行。
详见《uC/OS-II》第八章193页第12行（3）改写OS_CPU_C.C
我设计的堆栈结构如下图所示：
TCB结构体中OSTCBStkPtr总是指向用户堆栈最低地址，该地址空间内存放用户堆栈长度，其上空间存放系统堆栈映像，即：
用户堆栈空间大小=系统堆栈空间大小+1。
SP总是先加1再存数据，因此，SP初始时指向系统堆栈起始地址（OSStack）减1处（OSStkStart）。
很明显系统堆栈存储空间大小=SP-OSStkStart。
任务切换时，先保存当前任务堆栈内容。
方法是：
用SP-OSStkStart得出保存字节数，将其写入用户堆栈最低地址内，以用户堆栈最低地址为起址，以OSStkStart为系统堆栈起址，由系统栈向用户栈拷贝数据，循环SP-OSStkStart次，每次拷贝前先将各自栈指针增1。
其次，恢复最高优先级任务系统堆栈。
获得最高优先级任务用户堆栈最低地址，从中取出“长度”，以最高优先级任务用户堆栈最低地址为起址，以OSStkStart为系统堆栈起址，由用户栈向系统栈拷贝数据，循环“长度”数值指示的次数，每次拷贝前先将各自栈指针增1。
用户堆栈初始化时从下向上依次保存：
用户堆栈长度（15），PCL，PCH，PSW，ACC，B，DPL，DPH，R0，R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7。
不保存SP，任务切换时根据用户堆栈长度计算得出。
OSTaskStkInit函数总是返回用户栈最低地址。
操作系统tick时钟我使用了51单片机的T0定时器，它的初始化代码用C写在了本文件中。
最后还有
几点必须注意的事项。
本来原则上我们不用修改与处理器无关的代码，但是由于KEIL编译器的特殊性，这些代码仍要多处改动。
因为KEIL缺省情况下编译的代码不可重入，而多任务系统要求并发操作导致重入，所以要在每个C函数及其声明后标注reentrant关键字。
另外，“pdata”、“data”在uCOS中用做一些函数的形参，但它同时又是KEIL的关键字，会导致编译错误，我通过把“pdata”改成“ppdata”，“data”改成“ddata”解决了此问题。
OSTCBCur、OSTCBHighRdy、OSRunning、OSPrioCur、OSPrioHighRdy这几个变量在汇编程序中用到了，为了使用Ri访问而不用DPTR，应该用KEIL扩展关键字IDATA将它们定义在内部RAM中。
（4）重写OS_CPU_A.ASM
A51宏汇编的大致结构如下：
NAME模块名;
与文件名无关
;
定义重定位段必须按照C51格式定义，汇编遵守C51规范。
段名格式为：
?
PR?
函数名?
模块名;
声明引用全局变量和外部子程序注意关键字为“EXTRN”没有‘E’
全局变量名直接引用
无参数/无寄存器参数函数FUNC
带寄存器参数函数_FUNC
重入函数_?
FUNC
分配堆栈空间
只关心大小，堆栈起点由keil决定，通过标号可以获得keil分配的SP起点。
切莫自己分配堆栈起点，只要用DS通知KEIL预留堆栈空间即可。
?
STACK段名与STARTUP.A51中的段名相同，这意味着KEIL在LINK时将把两个同名段拼在一起，我预留了40H个字节，STARTUP.A51预留了1个字节，LINK完成后堆栈段总长为41H。
查看yy.m51知KEIL将堆栈起点定在21H，长度41H，处于内部RAM中。
定义宏
宏名MACRO实体ENDM
子程序
OSStartHighRdy
OSCtxSw
OSIntCtxSw
OSTickISR
SerialISR
END;
声明汇编源文件结束
一般指针占3字节。
+0类型+1高8位数据+2低8位数据详见C51.PDF第178页低位地址存高8位值，高位地址存低8位值。
例如0x1234，基址+0:
0x12基址+1:
0x34
（5）移植串口驱动程序
在此之前我写过基于中断的串口驱动程序，包括打印字节/字/长字/字符串，读串口，初始化串口/缓冲区。
把它改成重入函数即可直接使用。
系统提供的显示函数是并发的，它不是直接显示到串口，而是先输出到显存，用户不必担心IO慢速操作影响程序运行。
串口输入也采用了同样的技术，他使得用户在CPU忙于处理其他任务时照样可以盲打输入命令。
（6）编写测试程序Demo（YY.C）Demo程序创建了3个任务A、B、C优先级分别为2、3、4，A每秒显示一次，B每3秒显示一次，C每6秒显示一次。
从显示结果看，显示3个A后显示1个B，显示6个A和2个B后显示1个C，结果显然正确。
显示结果如下：
AAAAAA111111isactive
BBBBBB333333isactive
CCCCCC666666isactive
Demo程序经Keil701编译后，代码量为7-8K，可直接在KeilC51上仿真运行。
编译时要将OS_CPU_C.C、UCOS_II.C、OS_CPU_A.ASM、YY.C加入项目文件名:
OS_CPU_A.ASM
$NOMOD51
EABIT0A8H.7
SPDATA081H
BDATA0F0H
ACCDATA0E0H
DPHDATA083H
DPLDATA082H
PSWDATA0D0H
TR0BIT088H.4
TH0DATA08CH
TL0DATA08AH
NAMEOS_CPU_A;
模块名
定义重定位段
OSStartHighRdy?
OS_CPU_ASEGMENTCODE?
OSCtxSw?
OSIntCtxSw?
OSTickISR?
_?
serial?
OS_CPU_ASEGMENTCODE
声明引用全局变量和外部子程序
EXTRNIDATA（OSTCBCur）
EXTRNIDATA（OSTCBHighRdy）
EXTRNIDATA
（OSRunning）
EXTRNIDATA（OSPrioCur）
EXTRNIDATA（OSPrioHighRdy）
EXTRNCODE（_?
OSTaskSwHook）EXTRNCODE（_?
serial）EXTRNCODE（_?
OSIntEnter）EXTRNCODE（_?
OSIntExit）EXTRNCODE（_?
OSTimeTick）
对外声明4个不可重入函数
PUBLICOSStartHighRdy
PUBLICOSCtxSw
PUBLICOSIntCtxSw
PUBLICOSTickISR
PUBLICSerialISR
分配堆栈空间。
只关心大小，堆栈起点由keil决定，通过标号可以获得keil分配的SP起点。
STACKSEGMENTIDATARSEG?
STACK
OSStack:
DS40H
OSStkStartIDATAOSStack-1
定义压栈出栈宏
PUSHALLMACRO
PUSHPSW
PUSHACC
PUSHB
PUSHDPL
PUSHDPH
MOVA,R0;
R0-R7入栈
MOVA,R1
MOVA,R2
MOVA,R3
MOVA,R4
MOVA,R5
MOVA,R6
MOVA,R7
PUSHSP;
不必保存SP，任务切换时由相应程序调整
ENDM
POPALLMACRO
POPACC;
POPACC;
R0-R7出栈
MOVR7,A
POPACC
MOVR6,A
MOVR5,A
MOVR4,A
MOVR3,A
MOVR2,A
MOVR1,A
MOVR0,A
POPDPH
POPDPL
POPB
POPPSW
-------------------------------------------------------------------------
RSEG?
OS_CPU_A
OSStartHighRdy:
USING0;
上电后51自动关中断，此处不必用CLREA指令，因为到此处还未开中断，本程序退出后，开中断。
LCALL_?
OSTaskSwHook
OSCtxSw_in:
OSTCBCur===>
DPTR获得当前TCB指针，详见C51.PDF第178页MOVR0,#LOW（OSTCBCur）;
获得OSTCBCur指针低地址，指针占3字节。
+0类型+1高8位数据+2低8位数据
INCR0
MOVDPH,@R0;
全局变量OSTCBCur在IDATA中
MOVDPL,@R0
OSTCBCur->
OSTCBStkPtr===>
DPTR获得用户堆栈指针
INCDPTR;
指针占3字节。
+0类型+1高8位数据+2低8位数据MOVXA,@DPTR;
.OSTCBStkPtr是void指针MOVR0,A
INCDPTR
MOVXA,@DPTRMOVR1,AMOVDPH,R0MOVDPL,R1
*UserStkPtr===>
R5用户堆栈起始地址内容（即用户堆栈长度放在此处）详见文档说明指针用法详见C51.PDF第178页MOVXA,@DPTR;
用户堆栈中是unsignedchar类型数据MOVR5,A;
R5=用户堆栈长度
恢复现场堆栈内容
MOVR0,#OSStkStart
restore_stack:
MOVXA,@DPTRMOV
@R0,ADJNZR5,restore_stack
恢复堆栈指针SP
MOVSP,R0
OSRunning=TRUE
MOVR0,#LOW（OSRunning）MOV@R0,#01
POPALL
SETBEA;
开中断
RETI
OSCtxSw:
PUSHALL
OSIntCtxSw_in:
获得堆栈长度和起址
MOVA,SP
CLRC
SUBBA,#OSStkStartMOVR5,A;
获得堆栈长度
保存堆栈长度
MOVA,R5MOVX@DPTR,A
MOVR0,#OSStkStart;
获得堆栈起址
save_stack:
MOVA,@R0MOVX@DPTR,ADJNZR5,save_stack
调用用户程序
OSTCBCur=OSTCBHighRdy
MOVR0,#OSTCBCurMOVR1,#OSTCBHighRdyMOVA,@R1MOV@R0,A
INCR1
MOVA,@R1MOV@R0,A
OSPrioCur=OSPrioHighRdy使用这两个变量主要目的是为了使指针比较变为字节比较，以便节省时间。
MOVR0,#OSPrioCurMOVR1,#OSPrioHighRdyMOVA,@R1MOV@R0,A
LJMPOSCtxSw_in
OSIntCtxSw:
调整SP指针去掉在调用OSIntExit（）,OSIntCtxSw（）过程中压入堆栈的多余内容
SP=SP-4
SUBBA,#4MOVSP,A
LJMPOSIntCtxSw_in
CSEGAT000BH;
OSTickISR
LJMPOSTickISR;
使用定时器0
OSTickISR:
USING0
CLRTR0
MOVTH0,#70H;
定义Tick=50次/秒（即0.02秒/次）MOVTL0,#00H;
OS_CPU_C.C和OS_TICKS_PER_SEC
SETBTR0
OSIntEnterLCALL_?
OSTimeTickLCALL_?
OSIntExit
CSEGAT0023H;
串口中断
LJMPSerialISR;
工作于系统态，无任务切换。
SerialISR:
CLREA
serial
SETBEA
POPALL
END
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