嵌入式实时操作系统ucosII实验2
嵌入式实时操作系统实验报告
任务间通信机制的建立
系别计算机与电子系
专业班级电子0901班
学生姓名高傲
指导教师黄向宇
提交日期 2012 年 4 月 1 日
一、实验目的
二掌握在基于嵌入式实时操作系统μC/OS-II的应用中，任务使用信号量的一般原理。掌握在基于优先级的可抢占嵌入式实时操作系统的应用中，出现优先级反转现象的原理及解决优先级反转的策略——优先级继承的原理。
二、实验内容
1.建立并熟悉Borland C 编译及调试环境。
2.使用课本配套光盘中第五章的例程运行（例5-4,例5-5，例5-6），观察运行结果，掌握信号量的基本原理及使用方法，理解出现优先级反转现象的根本原因并提出解决方案。
3.试编写一个应用程序，采用计数器型信号量（初值为2），有3个用户任务需要此信号量，它们轮流使用此信号量，在同一时刻只有两个任务能使用信号量，当其中一个任务获得信号量时向屏幕打印“TASK N get the signal”。观察程序运行结果并记录。
4. 试编写一个应用程序实现例5-7的内容，即用优先级继承的方法解决优先级反转的问题，观察程序运行结果并记录。
5.在例5-8基础上修改程序增加一个任务HerTask,它和YouTask一样从邮箱Str_Box里取消息并打印出来，打印信息中增加任务标识，即由哪个任务打印的；MyTask发送消息改为当Times为5的倍数时才发送，HerTask接收消息采用无等待方式，如果邮箱为空，则输出“The mailbox is empty”, 观察程序运行结果并记录。
三、实验原理
1. 信号量
μC/OS-II中的信号量由两部分组成：一个是信号量的计数值，它是一个16位的无符号整数（0 到65,535之间）；另一个是由等待该信号量的任务组成的等
待任务表。用户要在OS_CFG.H中将OS_SEM_EN开关量常数置成1，这样μC/OS-II 才能支持信号量。
在使用一个信号量之前，首先要建立该信号量，也即调用OSSemCreate()函数（见下一节），对信号量的初始计数值赋值。该初始值为0到65,535之间的一个数。如果信号量是用来表示一个或者多个事件的发生，那么该信号量的初始值应设为0。如果信号量是用于对共享资源的访问，那么该信号量的初始值应设为1（例如，把它当作二值信号量使用）。最后，如果该信号量是用来表示允许任务访问n个相同的资源，那么该初始值显然应该是n，并把该信号量作为一个可计数的信号量使用。
μC/OS-II提供了5个对信号量进行操作的函数。它们是：OSSemCreate()，OSSemPend()，OSSemPost()，OSSemAccept()和OSSemQuery()函数。图 F6.5说明了任务、中断服务子程序和信号量之间的关系。图中用钥匙或者旗帜的符号来表示信号量：如果信号量用于对共享资源的访问，那么信号量就用钥匙符号。符号旁边的数字N代表可用资源数。对于二值信号量，该值就是1；如果信号量用于表示某事件的发生，那么就用旗帜符号。这时的数字N代表事件已经发生的次数。从图 F6.5中可以看出OSSemPost()函数可以由任务或者中断服务子程序调用，而OSSemPend()和OSSemQuery()函数只能有任务程序调用。
2. 优先级反转
在本实验中，要体现嵌入式实时内核的优先级抢占调度的策略，并显现由于共享资源的互斥访问而出现的优先级反转现象。
优先级反转发生在有多个任务需要使用共享资源的情况下，可能会出现高优先级任务被低优先级任务阻塞，并等待低优先级任务执行的现象。高优先级任务需要等待低优先级任务释放资源，而低优先级任务又正在等待中等优先级任务，这种现象就被称为优先级反转。两个任务都试图访问共享资源是出现优先级反转最通常的情况。为了保证一致性，这种访问应该是顺序进行的。如果高优先级任务首先访问共享资源，则会保持共享资源访问的合适的任务优先级顺序；但如果是低优先级任务首先获得共享资源的访问，然后高优先级任务请求对共享资源的访问，则高优先级任务被阻塞，直到低优先级任务完成对共享资源的访问。
3. 优先级继承
优先级继承的主要思想是：当高优先级任务因申请某共享资源失败被阻塞时，把当前拥有该资源的、且优先级较低的任务的优先级提升，提升的高度等于这个高优先级任务的优先级。在μC/OS-II中，在创建管理共享资源的互斥信号量时，可以指定一个PIP（优先级继承优先级），之后可以把拥有共享资源的任务优先级提升到这个高度。具体过程如下：
1. 当任务A申请共享资源S时，首先判断是否有别的任务正在占用资源S，若无，则任务A获得资源S并继续执行；
2. 如果任务A 申请共享资源S 时任务B 正在使用该资源，则任务A 被挂起，等待任务B 释放该资源；同时判断任务B 的优先级是否低于任务A 的，若高于任务A，则维持任务B的优先级不变；
3. 如果任务B的优先级低于任务A的，则提升任务B的优先级到PIP，当任务B释放资源后，再恢复其原来的优先级。
4. 建立一个信号量, OSSemCreate()
程序清单 L6.9是OSSemCreate()函数的源代码。首先，它从空闲任务控制块链表中得到一个事件控制块[L6.9(1)]，并对空闲事件控制链表的指针进行适当的调整，使它指向下一个空闲的事件控制块[L6.9(2)]。如果这时有任务控制块可用[L6.9(3)]，就将该任务控制块的事件类型设置成信号量OS_EVENT_TYPE_SEM[L6.9(4)]。其它的信号量操作函数OSSem???()通过检查该域来保证所操作的任务控制块类型的正确。例如，这可以防止调用OSSemPost()函数对一个用作邮箱的任务控制块进行操作[6.06节，邮箱]。接着，用信号量的初始值对任务控制块进行初始化[L6.9(5)]，并调用OSEventWaitListInit()函数对事件控制任务控制块的等待任务列表进行初始化[见6.01节，初始化一个任务控制块，OSEventWaitListInit()][L6.9(6)]。因为信号量正在被初始化，所以这时没有任何任务等待该信号量。最后，OSSemCreate()返回给调用函数一个指向任务控制块的指针。以后对信号量的所有操作，如OSSemPend(), OSSemPost(), OSSemAccept()和OSSemQuery()都是通过该指针完成的。因此，这个指针实际上就是该信号量的句柄。如果系统中没有可用的任务控制块，OSSemCreate()将返回一个NULL指针。
值得注意的是，在μC/OS-II中，信号量一旦建立就不能删除了，因此也就
不可能将一个已分配的任务控制块再放回到空闲ECB链表中。如果有任务正在等待某个信号量，或者某任务的运行依赖于某信号量的出现时，删除该任务是很危险的。
程序清单 L6.9 建立一个信号量
OS_EVENT *OSSemCreate (INT16U cnt)
{
OS_EVENT *pevent;
OS_ENTER_CRITICAL();
pevent = OSEventFreeList; (1)
if (OSEventFreeList != (OS_EVENT *)0) { (2)
OSEventFreeList = (OS_EVENT *)OSEventFreeList->OSEventPtr;
}
OS_EXIT_CRITICAL();
if (pevent != (OS_EVENT *)0) { (3)
pevent->OSEventType = OS_EVENT_TYPE_SEM; (4)
pevent->OSEventCnt = cnt; (5)
OSEventWaitListInit(pevent); (6)
}
return (pevent); (7)
}
5. 邮箱
邮箱是μC/OS-II中另一种通讯机制，它可以使一个任务或者中断服务子程序向另一个任务发送一个指针型的变量。该指针指向一个包含了特定“消息”的数据结构。为了在μC/OS-II中使用邮箱，必须将OS_CFG.H中的OS_MBOX_EN常数置为1。
使用邮箱之前，必须先建立该邮箱。该操作可以通过调用OSMboxCreate()函数来完成（见下节），并且要指定指针的初始值。一般情况下，这个初始值是NULL，但也可以初始化一个邮箱，使其在最开始就包含一条消息。如果使用邮箱的目的是用来通知一个事件的发生（发送一条消息），那么就要初始化该邮箱为NULL，因为在开始时，事件还没有发生。如果用户用邮箱来共享某些资源，那么
就要初始化该邮箱为一个非NULL的指针。在这种情况下，邮箱被当成一个二值信号量使用。
μC/OS-II提供了5种对邮箱的操作：OSMboxCreate()，OSMboxPend()，OSMboxPost()，OSMboxAccept()和OSMboxQuery()函数。图 F6.6描述了任务、中断服务子程序和邮箱之间的关系，这里用符号“I”表示邮箱。邮箱包含的内容是一个指向一条消息的指针。一个邮箱只能包含一个这样的指针（邮箱为满时），或者一个指向NULL的指针（邮箱为空时）。从图 F6.6可以看出，任务或者中断
服务子程序可以调用函数OSMboxPost()，但是只有任务可以调用函数OSMboxPend()和OSMboxQuery()。
建立一个邮箱，OSMboxCreate()
程序清单 L6.14是OSMboxCreate()函数的源代码，基本上和函数OSSemCreate()相似。不同之处在于事件控制块的类型被设置成OS_EVENT_TYPE_MBOX[L6.14(1)]，以及使用.OSEventPtr域来容纳消息指针，而不是使用.OSEventCnt域[L6.14(2)]。
OSMboxCreate()函数的返回值是一个指向事件控制块的指针[L6.14(3)]。这个指针在调用函数OSMboxPend()，OSMboxPost()，OSMboxAccept()和OSMboxQuery()时使用。因此，该指针可以看作是对应邮箱的句柄。值得注意的是，如果系统中已经没有事件控制块可用，函数OSMboxCreate()将返回一个NULL指针。
邮箱一旦建立，是不能被删除的。比如，如果有任务正在等待一个邮箱的信息，这时删
除该邮箱，将有可能产生灾难性的后果。
程序清单 L6.14 建立一个邮箱
OS_EVENT *OSMboxCreate (void *msg)
{
OS_EVENT *pevent;
OS_ENTER_CRITICAL();
pevent = OSEventFreeList;
if (OSEventFreeList != (OS_EVENT *)0) {
OSEventFreeList = (OS_EVENT *)OSEventFreeList->OSEventPtr;
}
OS_EXIT_CRITICAL();
if (pevent != (OS_EVENT *)0) {
pevent->OSEventType = OS_EVENT_TYPE_MBOX; (1)
pevent->OSEventPtr = msg; (2)
OSEventWaitListInit(pevent);
}
return (pevent); (3)
}
等待一个邮箱中的消息，OSMboxPend()
程序清单 L6.15是OSMboxPend()函数的源代码。同样，它和OSSemPend()也很相似，因此，在这里只讲述其中的不同之处。OSMboxPend()首先检查该事件控制块是由OSMboxCreate()函数建立的[L6.15(1)]。当.OSEventPtr域是一个非NULL的指针时，说明该邮箱中有可用的消息[L6.15(2)]。这种情况下，OSMboxPend()函数将该域的值复制到局部变量msg中，然后将.OSEventPtr置为NULL[L6.15(3)]。这正是我们所期望的，也是执行OSMboxPend()函数最快的路径。
如果此时邮箱中没有消息是可用的（.OSEventPtr域是NULL指针），OSMboxPend()函数检查它的调用者是否是中断服务子程序[L6.15(4)]。象OSSemPend()函数一样，不能在中断服务子程序中调用OSMboxPend()，因为中断
服务子程序是不能等待的。这里的代码同样是为了以防万一。但是，如果邮箱中有可用的消息，即使从中断服务子程序中调用OSMboxPend()函数，也一样是成功的。
如果邮箱中没有可用的消息，OSMboxPend()的调用任务就被挂起，直到邮箱中有了消息或者等待超时[L6.15(5)]。当有其它的任务向该邮箱发送了消息后（或者等待时间超时），这时，该任务再一次成为最高优先级任务，OSSched()返回。这时，OSMboxPend()函数要检查是否有消息被放到该任务的任务控制块中[L6.15(6)]。如果有，那么该次函数调用成功，对应的消息被返回到调用函数。
程序清单 L6.15 等待一个邮箱中的消息
void *OSMboxPend (OS_EVENT *pevent, INT16U timeout, INT8U *err)
{
void *msg;
OS_ENTER_CRITICAL();
if (pevent->OSEventType != OS_EVENT_TYPE_MBOX) { (1)
OS_EXIT_CRITICAL();
*err = OS_ERR_EVENT_TYPE;
return ((void *)0);
}
msg = pevent->OSEventPtr;
if (msg != (void *)0) { (2)
pevent->OSEventPtr = (void *)0; (3)
OS_EXIT_CRITICAL();
*err = OS_NO_ERR;
} else if (OSIntNesting > 0) { (4)
OS_EXIT_CRITICAL();
*err = OS_ERR_PEND_ISR;
} else {
OSTCBCur->OSTCBStat |= OS_STAT_MBOX; (5)
OSTCBCur->OSTCBDly = timeout;
OSEventTaskWait(pevent);
OS_EXIT_CRITICAL();
OSSched();
OS_ENTER_CRITICAL();
if ((msg = OSTCBCur->OSTCBMsg) != (void *)0) { (6)
OSTCBCur->OSTCBMsg = (void *)0;
OSTCBCur->OSTCBStat = OS_STAT_RDY;
OSTCBCur->OSTCBEventPtr = (OS_EVENT *)0;
OS_EXIT_CRITICAL();
*err = OS_NO_ERR;
} else if (OSTCBCur->OSTCBStat & OS_STAT_MBOX) { (7)
OSEventTO(pevent); (8)
OS_EXIT_CRITICAL();
msg = (void *)0; (9)
*err = OS_TIMEOUT;
} else {
msg = pevent->OSEventPtr; (10)
pevent->OSEventPtr = (void *)0; (11)
OSTCBCur->OSTCBEventPtr = (OS_EVENT *)0; (12)
OS_EXIT_CRITICAL();
*err = OS_NO_ERR;
}
}
return (msg);
}
无等待地从邮箱中得到一个消息, OSMboxAccept()
应用程序也可以以无等待的方式从邮箱中得到消息。这可以通过程序清单
L6.17中的OSMboxAccept()函数来实现。OSMboxAccept()函数开始也是检查事件控制块是否是由OSMboxCreate()函数建立的 [L6.17(1)]。接着，它得到邮箱中的当前内容[L6.17(2)]，并判断是否有消息是可用的[L6.17(3)]。如果邮箱中有消息，就把邮箱清空[L6.17(4)]，而邮箱中原来指向消息的指针被返回给OSMboxAccept()的调用函数[L6.17(5)]。OSMboxAccept()函数的调用函数必须检查该返回值是否为NULL。如果该值是NULL，说明邮箱是空的，没有可用的消息。如果该值是非NULL值，说明邮箱中有消息可用，而且该调用函数已经得到了该消
息。中断服务子程序在试图得到一个消息时，应该使用OSMboxAccept()函数，而不能使用OSMboxPend()函数。
OSMboxAccept()函数的另一个用途是，用户可以用它来清空一个邮箱中现有的内容。
程序清单 L6.17 无等待地从邮箱中得到消息
void *OSMboxAccept (OS_EVENT *pevent)
{
void *msg;
OS_ENTER_CRITICAL();
if (pevent->OSEventType != OS_EVENT_TYPE_MBOX) { (1)
OS_EXIT_CRITICAL();
return ((void *)0);
}
msg = pevent->OSEventPtr; (2)
if (msg != (void *)0) { (3)
pevent->OSEventPtr = (void *)0; (4)
}
OS_EXIT_CRITICAL();
return (msg); (5)
四、实验步骤
1. 准备实验环境
先在C盘上建一个名称为bc31的目录，然后到互联网上下载一个Borland C++3.1并安装到目录bc31中(因为书中的代码是用Borland C++3.1编译的)，接着再把实验程序文件夹Software复制到C盘上。
2. 打开实验例程
1）运行C:\SOFTWARE\SOFTWARE\uCOS-II\例4-4\Bc31\TEST.exe, 观察运行结果；
运行结果如下：
例题4-4运行结果：
例题4-5运行结果:
例题4-6运行结果：
2）分析整个实验文件目录结构及实验参考程序。
实验参考程序分析:
a.例题4-4：ucos-II进行初始化和配置后，由于MyTask任务的优先级高，则先运行MyTask,MyTask是对信号量进行操作的一个任务，先向共享资源Fun_Semp 请求信号量，显示字符MyTask，在调用一次Fun函数，再发送信号量给Fun_Semp。而后优先级低的YouTask执行，也是先向共享资源Fun_Semp请求信号量，显示字符YouTask，在调用一次Fun函数，再发送信号量给Fun_Semp。这样让MyTask和YouTask能交替共享资源Fun_Semp，由于MyTask延时只有1s，所以YouTask每执行一次，MyTask执行2次。
b.例题4-5: ucos-II进行初始化和配置后,先执行优先级高的MyTask，先进行信号量的请求，但由于YouTask未对信号量进行释放，所以不显示MyTask而显示YouTask,当YouTask执行6次后，释放信号量，此时MyTask向共享资源请求Fun_Semp请求信号量成功，显示MyTask,并调用一次Fun函数，而后在运行优先级低的YouTask。
c.例题4-6：ucos-II进行初始化和配置后，任务MyTask和HerTask都要使用一个共享资源Semp，而用于保护该资源的信号量在同一时间只能有一个任务以独占的方式对该资源进行访问，任务HerTask正在运行，且在t1时刻获得信号量并开始访问共享资源Semp,在此过程中，任务YouTask等待的事件也来了，由于任务YouTask的优先级高于HerTask,所以任务YouTask剥夺了任务HerTask的CPU使用
权，任务HerTask只好等待，这样任务MyTask只有当任务YouTask运行结束，并使任务HerTask继续运行且释放了信号量的时刻，才能获得信号量而得以重新运行。
出现优先级反转现象的原因：是因为一个优先级别较低的任务在获得了信号量使用共享资源期间，被较高优先级的任务打断而不能释放信号量，从而使正在等待这个信号量的更高级别的任务因得不到信号量而被迫处于等待状态，这个等待期间，就让优先级别低于它而高于占据信号量的任务的任务先运行了。
解决优先级反转现象：使获得信号量的任务的优先级别在使用共享资源期间暂时提升到所有任务最高优先级的高一个级别上，以使该任务不被其他任务所打断，从而能尽快地使用完共享资源而释放信号量，而后在释放信号量之后，再恢复该任务原来的优先级别。
3）按照实验内容要求编写程序并编译运行
五、实验现象与结果分析
实验内容3程序运行结果：
实验内容4运行结果：
结果分析：采用优先级继承的方法，将HerTask的优先级提升到最高优先级高一个级别上，则MyTask获得信号量时，由于被调整后的任务HerTask优先级高于MyTask，故HerTask运行并释放信号量，而后MyTask获得信号量并运行。
实验5运行结果：
运行结果分析：uCOS-II经过初始化和相关设置，MyTask发送消息邮箱,YouTask 和HerTask向Str_Box请求消息邮箱，开始请求时消息邮箱为空，故HerTask 显示The mailbox is empty,再优先级高的YouTask从消息邮箱取出信息并打印消息，显示YouTask而后优先级低的HerTask从消息邮箱取出信息并打印消息,而后消息邮箱变空，打印消息The mailbox is empty，且MyTask是5的倍数才发消息，如此循环显示下去。
实时操作系统UCOS-II,学会RTOS给你的身价增值
实时操作系统UCOS-II,学会RTOS给你的身价增值 如果，你最近关注一些嵌入式招聘职位描述，你可能会经常看到看到使用过uCOS、Vxworks、QNX等RTOS者优先。 随便打开一个20K的嵌入式开发工作职责： 你会发现熟悉RTOS的开发、移植、剪裁真的很吃香！ 今天，我们就来介绍一下实时操作系统UCOS-II。 一、嵌入式操作系统概览 嵌入式操作系统的主要好处就是屏蔽了底层硬件的差别，给上层应用提供统一的接口，并管理进程调度和资源（如CPU时间、内存）分配等。并且可以充分利用硬件资源，如在单任务时（大循环结构，如大部分51程序）遇到delay函数时，CPU在空转。而在多任务系统，遇到delay或需等待资源时系统会自动运行下一个任务，等条件满足再回来运行先前的任务，这样就充分利用了CPU，提高了效率。 uC/OS操作系统与裸机程序的最大不同点就在于uC/OS有任务调度，可以根据任务的重要程度（优先级）优先执行重要的任务，从而确保能及时处理最重要的数据。（所以对于一个系统有必要使用OS的判断是能否划分一个个的任务，并且各任务间的耦合很小）可以思考下裸机程序中断的时候发生的过程。利用堆栈可以很自由的在A、B中切换，如果切换足够快，A、B看以来好像同时在执行，这就是并行，A、B就是任务。如果这个切换操作放到定时器函数中来做，就可以严格按照时间来切换。另外，各个任务之间有存在一定的关系，有逻辑上的先后等，必须引进全局的结构体、变量来标记一些信息，全局的这些数据是不会被释放的，所以所有的任务可以去通过读、写这些数据来实现各个程序块交流信息，实现所谓的同步、互斥。这就是操作系统的原理，而这些不同的通信方式按功能细分就成事件管理、内存管理等。
嵌入式系统及应用 实验大纲
《嵌入式系统及应用》课程实验 一、实验课程的性质、目的和任务 性质：《嵌入式系统及应用》课程是自动化专业的专业基础课程，本实验课是该课程教学大纲中规定必修的实验教学内容。 目的和任务：通过实验环节来巩固和加深学生对嵌入式系统的理解，使学生掌握MCS51单片机和ARM的基本原理和应用技术。通过熟悉MCS51开发环境和ARM集成开发环境，使学生掌握嵌入式系统开发的一般规律和方法。在集成开发环境下，进行系统功能程序的编写和调试的训练，掌握嵌入式系统软硬件调试的一般方法和系统设计的能力。 二、实验内容、学时分配及基本要求
三、考核及实验报告 （一）考核 本课程实验为非独立设课，实验成绩占课程总成绩的15%，综合评定实验成绩。（二）实验报告 实验报告应包括： 实验名称 实验目的 实验内容与要求 设计思路（如：分析、程序流程图等） 实验步骤 实验代码（含必要注释） 实验结果分析 实验小结（本题调试过程中遇到的问题和解决方法、注意事项、心得体会等）注：综合型实验需写出系统功能、设计过程 实验报告的要求： 实验报告以文本形式递交，实验报告要书写规范、文字简练、语句通顺、图表清晰。 四、主要仪器设备 硬件：微型计算机；嵌入式系统开发平台。 软件：Keil C51；ADT 五、教材及参考书 教材
[1] 高锋．单片微型计算机原理与接口技术（第二版）．北京：科学出版社，2007 [2] 自编．嵌入式系统及应用 参考书 [1] 王田苗．嵌入式系统设计与实例开发．北京：清华大学出版社，2003 [2] 陈赜．ARM9 嵌入式技术及Linux高级实践教程．北京：北京航空航天大学出版社，2005 [3] 李忠民等．ARM嵌入式VxWorks实践教程．北京：北京航空航天大学出版社，2006
嵌入式操作系统实验指导书1
嵌入式操作系统实验 实验一 Linux常用命令 一.实验目的 1. 熟悉VMware Workstation虚拟机的使用。 2. 熟悉ubuntu操作系统。 3. 掌握常用的Linux命令。 二.实验设备 硬件：PC机。 软件：VMware Workstation虚拟机、ubuntu操作系统。 三.实验内容 1.基于虚拟机的Linux操作系统的使用。 2.文件与目录相关命令的使用。 3.磁盘管理与维护命令的使用。 4.系统管理与设置命令的使用。 5.网络相关命令的使用。 6.压缩备份命令的使用。 四.实验步骤 1.基于虚拟机的Linux操作系统的使用 (1)启动VMware Workstation应用程序，启动windows以后，点击开始→程序→VMware→VMware Workstation,出现如图1所示界面。
图1 启动VMware Workstation (2)点击菜单File Open选择安装好的Linux虚拟机文件，或者直接点击Start this virtual machine启动Linux操作系统。 (3)启动系统后需要输入用户名和密码，如图2所示，这里用户名为root，密码为“123456”。 图2输入用户名和密码 (3)启动终端，成功进入系统后，选择应用程序->系统工具->终端，如图3所示。 图3 启动终端 (4)在终端中执行Linux命令，终端运行以后，就可以在这里输入Linux命令，并按回车键执行，如图4所示。
图4运行Linux命令 2.文件与目录相关命令的使用 理解12个常用的文件与目录相关命令的使用，完成如下练习。 (1)查询/bin目录，看一看有哪些常用的命令文件在该目录下：ll /bin (2)进入/tmp目录下，新建目录myshare： cd /tmp mkdir myshare ls -ld myshare/ (3)用pwd命令查看当前所在的目录 pwd (4)新建testfile文件 touch testfile ls -l (5)设置该文件的权限模式 chmod 755 testfile ls -l testfile (6)把该文件备份到/tmp/myshare目录下，并改名为testfile.bak。 cp testfile myshare/testfile.bak ls -l myshare/ (7)在/root目录下为该文件创建1个符号连接。 ln -s /tmp/testfile /root/testfile.ln ls -l /root/testfile.ln (8)搜索inittab文件中含有initdefault字符串的行。 cat /etc/inittab | grep initdefault 3.磁盘管理与维护命令的使用 理解2个磁盘管理与维护命令，完成如下练习。 （1）Linux下使用光盘步骤： ?确认光驱对应的设备文件：ll /dev/cdrom ?挂载光盘：mount -t iso9660 /dev/cdrom testdir ?查询挂载后的目录：ll /media/cdrom ?卸载光盘（umount testdir）umount /dev/cdrom (2)Linux下USB设备的使用 ?挂载U盘，看看系统认出的盘（或者使用#fdisk -l）。cat /proc/partitions
嵌入式实验报告二
实习二建立交叉编译环境 实习内容: 本次实验主要包括二部分内容：开发环境配置，主要有配置NFS，Samba和超级终端；编写编译程序。 1、配置NFS（实现宿主机和目标机的信息共享） 打开Linux虚拟机，点击主菜单运行系统设置->服务器设置->NFS 服务器，点击增加，在出现的界面中的目录中填入需要共享的路径，在主机中填入允许进行连接的主机的IP地址（注意：这里主机IP指的是开发板的IP）。并选择允许客户对共享目录的操作为只读或读写（注意：实验中选的是读写，一定不能忽略），如下图： 对客户端存取服务器的一些其他设置，一般不需要设置，取默认值。然后退出，完成了NFS配置。 2、配置Samba（实现Windows和Linux系统的文件共享） ①关闭防火墙，这个地方和上面的NFS的配置是一样的。 ②配置Samba服务器 选择“系统设置”—>“服务器配置”—>“Samba服务”，进行Samba 服务器配置。首先创建Samba共享，选择“基本”选项卡，在“目录”
的文本框中输入要共享的文件，基本权限设为读/写。在“访问”选项卡中选择“允许所有用户访问”选项，通过“首选项”进行服务器配置。在“基本”选项卡中设置工作组和描述，在“安全性”选项卡中设置“验证模式”为共享，“加密口令”为否，“来宾账号”为无来宾账号。 ③设置Samba服务器IP地址（与前面的NFS的设置相同） ④启动Samba服务器 在命令行中输入service smb start，即可启动Samba服务器。 ⑤配置Windows下的IP地址 将Windows下的IP地址和Samba服务器IP地址设置在同一网段中即可（注意：这里设置IP时一定要注意在同一网段） ⑥在Windows下访问共享 在Windows中的“运行”窗口中输入Samba服务器的IP地址，就可以看见在虚拟机中共享的文件。 3、配置超级终端 ①在linux操作系统Xwindow界面下建立终端，在终端的命令行提示符后输入minicom，回车，然后就会看见minicom的启动画面，若没有启动Xwindow则在命令行提示符后直接输入minicom即可。 ② minicom启动后，先按Ctrl+A键，然后按Z键进入主配置界面，按“O”进入配置界面，按上下键选择Serial port setup，进入端口设置界面，然后按照指导书中的指示修改几个重要选项。 ③选好后按ESC键退出端口设计界面，选择Save setup as df1保存
(完整word版)嵌入式系统设计与应用
嵌入式系统设计与应用 本文由kenneth67贡献 ppt文档可能在W AP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 课程名称：课程名称：嵌入式系统设计与应用 总学时：其中讲课36学时，上机实践环节12 36学时12学时总学时：其中讲课36学时，上机实践环节12学时教材：嵌入式系统设计教程》教材：《嵌入式系统设计教程》电子工业出版社马洪连参考书：参考书：1、《嵌入式系统开发与应用》北航出版社、田泽编著. 嵌入式系统开发与应用》北航出版社、田泽编著. 2、《ARM体系结构与编程》清华大学出版社杜春雷编著ARM体系结构与编程体系结构与编程》嵌入式系统设计与实例开发—ARM ARM与C/OS3、《嵌入式系统设计与实例开发ARM与μC/OS-Ⅱ》清华大学出版社王田苗、魏洪兴编著清华大学出版社王田苗、ARM嵌入式微处理器体系结构嵌入式微处理器体系结构》4、《ARM嵌入式微处理器体系结构》北航出版社、马忠梅等著. 北航出版社、马忠梅等著. 张石．ARM嵌入式系统教程嵌入式系统教程》5、张石．《ARM嵌入式系统教程》．机械工业出版2008年社．2008年9月 1 课程内容 绪论：绪论： 1）学习嵌入式系统的意义2）高校人才嵌入式培养情况嵌入式系统设计（实验课）3）嵌入式系统设计（实验课）内容安排 第1章嵌入式系统概况 1.1 嵌入式系统的定义1.2 嵌入式系统的应用领域及发展趋势1.3 嵌入式系统组成简介 第2章嵌入式系统的基本知识 2.1 2.2 2.3 嵌入式系统的硬件基础嵌入式系统的软件基础ARM微处理器的指令系统和程序设计ARM微处理器的指令系统和程序设计 2 第3章 3.1 3.2 3.3 基于ARM架构的嵌入式微处理器基于ARM架构的嵌入式微处理器ARM 概述嵌入式微处理器的组成常用的三种ARM ARM微处理器介绍常用的三种ARM 微处理器介绍 第4章 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 嵌入式系统设计 概述嵌入式系统的硬件设计嵌入式系统接口设计嵌入式系统人机交互设备接口嵌入式系统的总线接口和网络接口设计嵌入式系统中常用的无线通信技术 3 第5章嵌入式系统开发环境与相关开发技术 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 6.1 6.2 6.3 6.4 概述嵌入式系统的开发工具嵌入式系统调试技术嵌入式系统开发经验嵌入式系统的Bootloader Bootloader技术嵌入式系统的Bootloader技术μC/OS-II操作系统概述C/OS-II操作系统概述ADS开发环境ARM ADS开发环境C/OS-II操作系统在ARM系统中的移植操作系统在ARM μC/OS-II操作系统在ARM系统
嵌入式操作系统实验报告
中南大学信息科学与工程学院实验报告 姓名：安磊 班级：计科0901 学号： 0909090310
指导老师：宋虹
目录 课程设计内容 ----------------------------------- 3 uC/OS操作系统简介 ------------------------------------ 3 uC/OS操作系统的组成 ------------------------------ 3 uC/OS操作系统功能作用 ---------------------------- 4 uC/OS文件系统的建立 ---------------------------- 6 文件系统设计的原则 ------------------------------6 文件系统的层次结构和功能模块 ---------------------6 文件系统的详细设计 -------------------------------- 8 文件系统核心代码 --------------------------------- 9 课程设计感想 ------------------------------------- 11 附录-------------------------------------------------- 12
课程设计内容 在uC/OS操作系统中增加一个简单的文件系统。 要求如下： (1)熟悉并分析uc/os操作系统 (2)设计并实现一个简单的文件系统 (3)可以是存放在内存的虚拟文件系统，也可以是存放在磁盘的实际文件系统 (4)编写测试代码，测试对文件的相关操作：建立，读写等 课程设计目的 操作系统课程主要讲述的内容是多道操作系统的原理与技术，与其它计算机原理、编译原理、汇编语言、计算机网络、程序设计等专业课程关系十分密切。 本课程设计的目的综合应用学生所学知识，建立系统和完整的计算机系统概念，理解和巩固操作系统基本理论、原理和方法，掌握操作系统开发的基本技能。 I．uC/OS操作系统简介 μC/OS-II是一种可移植的，可植入ROM的，可裁剪的，抢占式的，实时多任务操作系统内核。它被广泛应用于微处理器、微控制器和数字信号处理器。 μC/OS 和μC/OS-II 是专门为计算机的嵌入式应用设计的，绝大部分代码是用C语言编写的。CPU 硬件相关部分是用汇编语言编写的、总量约200行的汇编语言部分被压缩到最低限度，为的是便于移植到任何一种其它的CPU 上。用户只要有标准的ANSI 的C交叉编译器，有汇编器、连接器等软件工具，就可以将μC/OS-II嵌入到开发的产品中。μC/OS-II 具有执行效率高、占用空间小、实时性能优良和可扩展性强等特点，最小内核可编译至2KB 。μC/OS-II 已经移植到了几乎所有知名的CPU 上。 严格地说uC/OS-II只是一个实时操作系统内核，它仅仅包含了任务调度，任务管理，时间管理，内存管理和任务间的通信和同步等基本功能。没有提供输入输出管理，文件系统，网络等额外的服务。但由于uC/OS-II良好的可扩展性和源码开放，这些非必须的功能完全 可以由用户自己根据需要分别实现。 uC/OS-II目标是实现一个基于优先级调度的抢占式的实时内核，并在这个内核之上提供最基本的系统服务，如信号量，邮箱，消息队列，内存管理，中断管理等。 uC/OS操作系统的组成 μC/OS-II可以大致分成核心、任务处理、时间处理、任务同步与通信，CPU的移植等5个部分。如下图：
嵌入式实验报告
嵌入式实验报告 学院：信息工程学院 专业：计算机科学与技术班级：计算机班 姓名： 学号： 指导老师：
实验目录 实验一嵌入式系统开发环境实验 (2) 实验二系统节拍定时器实验 (12) 实验三 GPIO控制实验 (16) 实验四外部中断实验 (19) 实验五串口通讯实验 (23)
实验一嵌入式系统开发环境实验 【实验目的】 1.熟悉RealView MDK集成开发环境以及使用方法。 2.熟悉嵌入式系统软件设计方法和流程。 【实验内容】 1. 通过例程熟悉、掌握嵌入式系统的编辑、编译、调试、下载及运行过程。 2. 建立自己的工程文件，在开发板板上调试程序。 【实验步骤】 （一）程序安装 1. 建议在安装之前关闭所有的应用程序，双击安装文件，弹出如图对话框，Next 2.默认选择C盘文件下安装。
3.这样就在c盘底下出现keil文件夹。 4.单击选择菜单“File”-->"License Management" 将弹出下面一张图的界面：复制其中CID号，以便在粘贴到下一步中的破解软件。 5.复制CID
6.运行破解软件，将出现下面一张图的界面，把上步复制的CID号粘贴到相应位置，其他选项如图，然后点击“Generate”按钮，然后复制产生的序列号，粘贴到上一步的下面一张图的LIC输入框中，然后点击右侧的Add LIC，即可完成破解。 7.安装文件夹中的jlink驱动。 （二）工程创建、编译 使用Realview MDK创建、完成一个新的工程只需要以下几个环节： →创建工程并选择处理器→选择工具集→创建源文件→配置硬件选项→配置对应启动代码→编译链接→下载→调试。 1.创建工程并选择处理器 选择Project→New Project…，输入创建的新工程的文件名，即可创建一个新的工程。 2.创建一个新工程时，需要为工程选择一款对应处理器,在NXP 列表下选择LPC1768 芯片。然后点击OK。接下来出现的对话框选择“是或者也可以通过单击Project→Select Device for Target…在本次课程中，我们选择
嵌入式系统综合实验一
实验名称： 姓名： 学号： 装 订 线 P.1 实验报告 课程名称： 嵌入式系统设计 指导老师：马永昌 成绩：________________ 实验名称：综合实验一dht11和人体感应传感器 实验类型：验证型 同组学生姓名：孙凡原 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1.掌握字符设备驱动程序的基本结构和开发方法 2.掌握用户空间调用设备驱动的方法 3.掌握用户和内核的交互 二、实验内容和原理 1.编写温湿度传感器DHT11驱动，传输打印温湿度信息 2.编写人体感应传感器驱动，控制LED 灯亮灭 原理： 温湿度传感器DHT11： 1.引脚图 实际使用传感器没有NC 引脚 2.数据采集 a.数据总时序 用户主机发送一次开始信号后，DHT11 从低功耗模式转换到高速模式，待主机开始信号结束后，DHT11 发 专业：测控技术与仪器 姓名：颜睿 学号：3130103850 日期：2018.4.28 地点：创客空间
装订线送响应信号，送出40bit 的数据，幵触发一次信采集。 b.主机发送起始信号 连接DHT11的DATA引脚的I/O口输出低电平，且低电平保持时间不能小于18ms，然后等待DHT11 作出应答信号。 c.检测从机应答信号 DHT11 的DATA 引脚检测到外部信号有低电平时，等待外部信号低电平结束，延迟后DHT11 的DATA引脚处于输出状态，输出80 微秒的低电平作为应答信号，紧接着输出80 微秒的高电平通知外设准备接收数据。 d.接收数据 （1）数据判定规则 位数据“0”的格式为：50 微秒的低电平和26-28 微秒的高电平，位数据“1”的格式为：50 微秒的低电平加70微秒的高电平。 接收数据时可以先等待低电平过去，即等待数据线拉高，再延时60us，因为60us大于28us且小于70us，再检测此时数据线是否为高，如果为高，则数据判定为1，否则为0。
嵌入式操作系统实验报告
中南大学信息科学与工程学院实验报告 ：安磊 班级：计科0901 学号： 0909090310 指导老师：宋虹
目录 课程设计容 ----------------------------------- 3 uC/OS操作系统简介 ------------------------------------ 3 uC/OS操作系统的组成 ------------------------------ 3 uC/OS操作系统功能作用 ---------------------------- 4 uC/OS文件系统的建立 ---------------------------- 6 文件系统设计的原则 ------------------------------ 6 文件系统的层次结构和功能模块 --------------------- 6 文件系统的详细设计 -------------------------------- 8 文件系统核心代码 --------------------------------- 9 课程设计感想 ------------------------------------- 11 附录 -------------------------------------------------- 12
课程设计容 在uC/OS操作系统中增加一个简单的文件系统。 要求如下： (1)熟悉并分析uc/os操作系统 (2)设计并实现一个简单的文件系统 (3)可以是存放在存的虚拟文件系统，也可以是存放在磁盘的实际文件系统 (4)编写测试代码，测试对文件的相关操作：建立，读写等 课程设计目的 操作系统课程主要讲述的容是多道操作系统的原理与技术，与其它计算机原理、编译原理、汇编语言、计算机网络、程序设计等专业课程关系十分密切。 本课程设计的目的综合应用学生所学知识，建立系统和完整的计算机系统概念，理解和巩固操作系统基本理论、原理和方法，掌握操作系统开发的基本技能。 I．uC/OS操作系统简介 μC/OS-II是一种可移植的，可植入ROM的，可裁剪的，抢占式的，实时多任务操作系统核。它被广泛应用于微处理器、微控制器和数字信号处理器。 μC/OS 和μC/OS-II 是专门为计算机的嵌入式应用设计的，绝大部分代码是用C语言编写的。CPU 硬件相关部分是用汇编语言编写的、总量约200行的汇编语言部分被压缩到最低限度，为的是便于移植到任何一种其它的CPU 上。用户只要有标准的ANSI 的C交叉编译器，有汇编器、连接器等软件工具，就可以将μC/OS-II嵌入到开发的产品中。μC/OS-II 具有执行效率高、占用空间小、实时性能优良和可扩展性强等特点，最小核可编译至 2KB 。μC/OS-II 已经移植到了几乎所有知名的CPU 上。 严格地说uC/OS-II只是一个实时操作系统核，它仅仅包含了任务调度，任务管理，时间管理，存管理和任务间的通信和同步等基本功能。没有提供输入输出管理，文件系统，网络等额外的服务。但由于uC/OS-II良好的可扩展性和源码开放，这些非必须的功能完全可以由用户自己根据需要分别实现。 uC/OS-II目标是实现一个基于优先级调度的抢占式的实时核，并在这个核之上提供最基本的系统服务，如信号量，，消息队列，存管理，中断管理等。 uC/OS操作系统的组成 μC/OS-II可以大致分成核心、任务处理、时间处理、任务同步与通信，CPU的移植等5个部分。如下图：
嵌入式实验报告
嵌入式技术 实验报告 系别：计算机与科学技术系 班级：计12-1班 姓名：刘杰 学号：12101020128 总成绩： 评语： 日期：
2.在弹出的对话框中依次选择“cedevice emulator emulator kdstub”。 3.选择“Build OS”菜单的“sysgen”开始构建平台。 1.1.4连接，下载和运行平台 1.选择“Target”菜单下的“Connection option”菜单项。 2.在新的对话框中，配置连接关系 3.选择“Target”菜单下的“attach”菜单项，开始下载。 ?实验结果 操作系统定制成功，能正常运行。 ?结果截图 ?问题总结 由于对实验平台了解不够，致使操作过程中添加和删除组件时不知道该如何下手，影响整个实验进度。 实验1.2： 1.打开Platform Builder，并且打开实验1的工程，在实验1的工程基础上做本实验。
进程显示 IE信息查看
报文监测 实验1.3使用Platform Builder开发应用程序 简单实验步骤 1.打开Platform Builder。 2.选择“File”菜单下的“Open Workspace…”，然后打开实验1中创建的平台，本实验要基于 上面的实验的基础上做。 3.选择“File”菜单下的“New Project or File…”，打开“New Project or File”对话框。 4.在“Projects”选项页中选择“WCE Application”；在“Project Name”中输入项目的名字，例 如“MyApp”。 5.在“New Project Wizard – step 1 of 1”中选择“A typical Hello World Application”，点击“Finish” 按钮。 6.选择“Build”菜单中的“Build MyApp.exe”来编译应用程序。
ucos-ii操作系统复习大纲
ucos-ii操作系统复习大纲 一．填空题 1．uC/OS-II是一个简洁、易用的基于优先级的嵌入式【抢占式】多任务实时内核。 2．任务是一个无返回的无穷循环。uc/os-ii总是运行进入就绪状态的【最高优先级】的任务。 3．因为uc/os-ii总是运行进入就绪状态的最高优先级的任务。所以，确定哪 个任务优先级最高，下面该哪个任务运行，这个工作就是由【调度器（scheduler）】来完成的。 4．【任务级】的调度是由函数OSSched()完成的，而【中断级】的调度 是由函数OSIntExt() 完成。对于OSSched()，它内部调用的是【OS_TASK_SW()】完成实际的调度；OSIntExt()内部调用的是【 OSCtxSw() 】实现调度。 5．任务切换其实很简单，由如下2步完成： （1）将被挂起任务的处理器寄存器推入自己的【任务堆栈】。 （2）然后将进入就绪状态的最高优先级的任务的寄存器值从堆栈中恢复到【寄存器】中。 6．任务的5种状态。 【睡眠态(task dormat) 】：任务驻留于程序空间（rom或ram）中，暂时没交给ucos-ii处理。 【就绪态（task ready）】：任务一旦建立，这个任务就进入了就绪态。 【运行态（task running）】：调用OSStart（）可以启动多任务。OSStart（）函数只能调用一次，一旦调用，系统将运行进入就绪态并且优先级最高的任务。 【等待状态（task waiting）】：正在运行的任务，通过延迟函数或pend（挂起）相关函数后，将进入等待状态。
【中断状态（ISR running）】：正在运行的任务是可以被中断的，除非该任务将中断关闭或者ucos-ii将中断关闭。 7．【不可剥夺型】内核要求每个任务自我放弃CPU的所有权。不可剥夺型调度法也称作合作型多任务，各个任务彼此合作共享一个CPU。 8．当系统响应时间很重要时，要使用【可剥夺型】内核。最高优先级的任务一旦就绪，总能得到CPU的控制权。 9．使用可剥夺型内核时，应用程序不应直接使用不可重入型函数。调用不可重入型函数时，要满足互斥条件，这一点可以用【互斥型信号量】来实现。 10．【可重入型】函数可以被一个以上的任务调用，而不必担心数据的破坏。 11．可重入型函数任何时候都可以被中断，一段时间以后又可以运行，而相应数据不会丢失。可重入型函数或者只使用【局部变量】，即变量保存在CPU寄存器中或堆栈中。如果使用全局变量，则要对全局变量予以【保护】。 12．每个任务都有其优先级。任务越重要，赋予的优先级应【越高】。 13．μC/OS-Ⅱ初始化是通过调用系统函数【OSIint()】实现的，完成μC/OS-Ⅱ所有的变量和数据结构的初始化。 14．多任务的启动是用户通过调用【OSStart()】实现的。然而，启动μC/OS-Ⅱ之前，用户至少要建立一个应用【任务】。 15. μC/OS-Ⅱ的参数配置文件名为【】。 16．删除任务,是说任务将返回并处于【休眠状态】，并不是说任务的代码被删除了，只是任务的代码不再被μC/OS-Ⅱ调用。 17．μC/OS-Ⅱ要求用户提供【定时中断】来实现延时与超时控制等功能。 18．定时中断也叫做【时钟节拍】，它应该每秒发生10至100次。 19. 时钟节拍的实际频率是由用户的应用程序决定的。时钟节拍的频率越高，系统的负荷就【越重】。 20．μC/OS-II中的信号量由两部分组成：一个是信号量的【计数值】，它是一个16位的无符号整数（0 到65,535之间）；另一个是由等待该信号量的任务组成的【等待任务表】。用户要在中将OS_SEM_EN开关量常数置成【1 】，这样μC/OS-II 才能支持信号量。 21. μC/OS-II中表示当前已经创建的任务数全局变量名为：【 OSTaskCtr 】。
嵌入式系统设计实验四
实验报告 课程名称： 嵌入式系统设计 指导老师：马永昌 成绩：________________ 实验名称：实验四C 语言裸机编程 实验类型：验证型 同组学生姓名：__孙凡原_______ 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一、实验目的和要求 ? 初步了解C 运行库 ? 初步了解gcc arm 常用编译选项 ? 了解ARM 中断处理过程 二、实验内容和原理 ? 编写C 裸机代码实现跑马灯，通过控制Timer 中断实现 ? 通过控制uart 串口进行调试打印 三、主要仪器设备 树莓派、PC 机 四、操作方法和实验步骤 1 通过定时器产生中断，控制gpio ，实现跑马灯 2 控制uart 控制器，产生调试打印。 五、实验数据记录和处理 1.主程序arm.c 注释 //包含头文件 #include
嵌入式操作系统实验一建立交叉编译环境
嵌入式操作系统实验一建 立交叉编译环境 Last updated on the afternoon of January 3, 2021
嵌入式操作系统实验报告 队友：张圣苗亚 实验内容 1、准备工作工作：安装virtualbox虚拟机工具，并安装系统、增强型工具，实现共享文件夹的自动挂载。 2、利用crosstool提供的脚本安装和相关资源编译面向的ARM的GCC工具。 详细内容1：安装虚拟机软件和虚拟机时要完成的主要步骤有：安装virtualbox，建立一台虚拟机，分配内存和硬盘，指定共享文件夹（主机和虚拟机可共同操作），指定操作系统镜像文件路径（相当于光盘，第一次启动时安装），安装虚拟操作系统，安装增强工具包，实现共享文件夹的自动挂载。有几点需要注意： 1、虚拟硬盘尽量分配大一些，之后再扩就比较麻烦。 2、共享文件夹不要有中文路径，不然挂载后看不到中文名称文件。 3、安装操作系统时，不能断网，需要下载各种资源，不然会异常。 详细内容2需要安装与脚本相关的工具，需要修改crosstool中的配置文件以指定编译的目标位arm-linux。需要修改需要的资源 实验步骤 实验准备： 在实验准备中，在安装完增强工具包（）并重启之后，需要实现对共享文件夹的自动挂载，只需要修改etc目录中的配置文件，是很多linux系统管理员的偏爱，因为凡是需要随系统自动启动的服务、程序等，都可以放在里面。 $sudomkdir/mnt/share $sudomount-tvboxsfembedded/mnt/shared 上面三句话实现了将共享文件夹embeded挂载到了share上。 gedit/etc/ 将第2句命令添加在exit之前，实现了自动挂载功能。 实验一 一、搭建编译环境 1、安装于脚本运行相关及其他的工具bison、flex、build-essential、patch、libncurses5-dev。
嵌入式实验报告二work2.
实验报告 课程名称嵌入式系统编程实践 实验仪器清华同方辰源嵌入式系统实验箱 实验名称实验二:利用中断实现OLED动态显示实验 系别__计算机学院_ 专业___ __ 班级/学号_ 学生姓名___ __ ___ _ _ 实验日期_ 2013年9月22日 成绩___________________ 指导教师_ _ 朱敏玲 ___
实验二：利用中断实现OLED动态显示实验 一、实验问题回答 （1）ISR是什么？简述一下中断的作用和使用方法 答:ISR是中断服务程序。作用是通过处理器执行事先编好的某个特定的程序。使用方法就是在main中写一个中断程序，然后在startup.s中进行注册。 （2）嵌入式系统中有哪些应用有定时性循环处理的要求？举几个例子答：在各种网络的应用中，设计的一些部件，如计数器，时钟等。 （3）定时时间间隔如何修改？ 答：通过改变SysTickPeriodSet(SysCtlClockGet()/100)后面的100这个参数。（4）选作内容5-8的编程思路是什么？若做的话应该怎样实现？ 答：编程思路：先画直线和竖线，组成一个正方形，将各个参数填写到函数RIT128x96x4ImageDraw(buf，，，，)；第6个选作：判断画的原点x，原点y，和画原点x+的长，画原点y+画宽的值要在0-128和0-96。第7个选作：把RIT128x96x4StringDraw("hello"，，，);就是把画的灰度定义为一个变量x。最后就会出现由不同的亮度而形成的波浪。第8个就是利用随机函数产生画的原点，随机的在屏幕上进行显示。 （5）拖影现象如何解决？计数值显示为什么没有拖影？ 答：在程序结束后执行清屏语句：计数显示是每次重新赋值，所以不会出现拖影。 二、实验目的和效果（效果即是否达到实验目的，达到的程度如何） （1）深入学习、理解、掌握OLED字符显示方法 （2）深入学习、理解、掌握OLED图形显示方法 （3）学习、理解、掌握中断使用方法 实验效果图： 三、实验内容和步骤（重点阐述自己的思路及遇到的问题）
嵌入式实时操作系统UCOS 2优劣势分析
嵌入式实时操作系统ucos ii的优劣势分析 引言 早在20世纪60年代，就已经有人开始研究和开发嵌入式操作系统。但直到最近，它才在国内被越来越多的提及，在通信、电子、自动化等需要实时处理的领域所曰益显现的重要性吸引了人们越来越多的注意力。但是，人们所谈论的往往是一些著名的商业内核，诸如VxWorks、PSOS等。这些商业内核性能优越，但价格昂贵，主要用于16位和32位处理器中，针对国内大部分用户使用的51系列8位单片机，可以选择免费的ucos ii。 ucos ii的特点 1．ucos ii是由Labrosse先生编写的一个开放式内核，最主要的特点就是源码公开。这一点对于用户来说可谓利弊各半，好处在于，一方面它是免费的，另一方面用户可以根据自己的需要对它进行修改。缺点在于它缺乏必要的支持，没有功能强大的软件包，用户通常需要自己编写驱动程序，特别是如果用户使用的是不太常用的单片机，还必须自己编写移植程序。 2．ucos ii是一个占先式的内核，即已经准备就绪的高优先级任务可以剥夺正在运行的低优先级任务的CPU使用权。这个特点使得它的实时性比非占先式的内核要好。通常我们都是在中断服务程序中使高优先级任务进入就绪态（例如发信号），这样退出中断服务程序后，将进行任务切换，高优先级任务将被执行。拿51单片机为例，比较一下就可以发现这样做的好处。假如需要用中断方式采集一批数据并进行处理，在传统的编程方法中不能在中断服务程序中进行复杂的数据处理，因为这会使得关中断时间过长。所以经常采用的方法是置一标志位，然后退出中断。由于主程序是循环执行的，所以它总有机会检测到这一标志并转到数据处理程序中去。但是因为无法确定发生中断时程序到底执行到了什么地方，也就无法判断要经过多长时间数据处理程序才会执行，中断响应时间无法确定，系统的实时性不强。如果使用μC/OS-II的话，只要把数据处理程序的优先级设定得高一些，并在中断服务程序中使它进入就绪态，中断结束后数据处理程序就会被立即执行。这样可以把中断响应时间限制在一定的范围内。对于一些对中断响应时间有严格要求的系统，这是必不可少的。但应该指出的是如果数据处理程序简单，这样做就未必合适。因为ucos ii要求在中断服务程序末尾使用OSINTEXIT函数以判断是否进行任务切换，这需要花费一定的时间。 3．ucos ii和大家所熟知的Linux等分时操作系统不同，它不支持时间片轮转法。ucos ii是一个基于优先级的实时操作系统，每个任务的优先级必须不同，分析它的源码会发现，ucos ii把任务的优先级当做任务的标识来使用，如果优先级相同，任务将无法区分。进入就绪态的优先级最高的任务首先得到CPU的使用权，只有等它交出CPU的使用权后，其他任务才可以被执行。所以它只能说是多任务，不能说是多进程，至少不是我们所熟悉的那种多进程。显而易见，如果只考虑实时性，它当然比分时系统好，它可以保证重要任务总是优先占有CPU。但是在系统中，重要任务毕竟是有限的，这就使得划分其他任务的优先权变成了一个让人费神的问题。另外，有些任务交替执行反而对用户更有利。例如，用单
嵌入式系统设计性实验报告
嵌入式系统设计性实验报告 水温控制系统 院别：控制工程学院 专业：自动 学号：5090633 姓名：邱飒飒 指导老师：孙文义 2012年6月8日
嵌入式系统设计性实验报告 作者：邱飒飒班级：50906 学号：5090633 摘要：在工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。其中，温度控制也越来越重要。在工业生产的很多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而大大的提高产品的质量和数量。因此，单片机对温度的控制问题是工业生产中经常会遇到的控制问题.该实验设计基于飞思卡尔MC9S12DG128开发板平台，根据实验任务要求，完成了基于单片机的水温自动控制系统的设计该实验设计基于飞思卡尔MC9S12DG128开发板平台，根据实验任务要求，完成了水温自动控制系统的设计。 关键字：水温控制单片机MC9S12DG128 一、系统设计的功能 1.1 水温控制系统设计任务和要求 该系统为一实验系统，系统设计任务： 设计并制作一个水温自动控制系统，控制对象为1升净水，容器为搪瓷器皿。 水温可以在一定范围内由人工设定，并能在环境温度降低时实现自动控制，以保持设定的温度基本不变。同时满足以下要求： （1）温度设定范围为40～90℃，最小区分度为1℃，标定温度≤1℃。 （2）环境温度降低时（例如用电风扇降温）温度控制的静态误差≤1℃。 （3）用十进制数码管显示水的实际温度保留一位小数。 （4）采用适当的控制方法（如数字PID），当设定温度突变（由40℃提高到60℃）时，减小系统的调节时间和超调量。 （5）温度控制的静态误差≤0.2℃。 （6）从串口输出水温随时间变化的数值。 1.2 水温控制系统部分 水温控制系统是一个过程控制系统，组成框图如下所示，有控制器、执行器、被控对象及其反馈作用的测量变送组成。 图1 控制系统框图 1.3 系统总体功能分析 本系统是一个简单的单回路控制系统，为了实现温度的测量及自动控制，根据任务要求及要求，系统由单片机系统，前向通道，后向通道，及人机通话四个模块构成。总体框图如图2 所示。
嵌入式系统实验报告
嵌入式系统实验报告文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
大连理工大学 本科实验报告 课程名称：嵌入式系统实验 学院（系）：电子信息与电气工程学部 专业：自动化 班级： 0804 学号： 学生姓名：何韬 2011年 11月 18日 大连理工大学实验报告 学院（系）：电信专业：自动化班级： 0804 姓名：何韬学号：组： ___ 实验时间： 2011-11-12 实验室： d108 实验台： 指导教师签字：成绩： 实验二ARM的串行口实验 一、实验目的和要求 见预习报告 二、实验原理和内容 见预习报告 三、主要仪器设备
硬件：ARM嵌入式开发平台、用于ARM7TDMI 的JTAG 仿真器、PC机Pentium100 以上、串口线。 软件：PC 机操作系统win98、Win2000 或WinXP 、ARM SDT 或集成开发环境、仿真器驱动程序、超级终端通讯程序。 四、实验步骤 见预习报告 五、核心代码 在主函数中实现将从串口0接收到的数据发送到串口0（） int main(void) { char c1[1]; char err; ARMTargetInit(); 通过调用OSTaskCreate()或OSTaskCreateExt()创建至少一个任务; . OSStart(); /ucos-ii/" /* uC/OS interface */ #include "../ucos-ii/add/" #include "../inc/" #include "../inc/sys/" #include "../src/gui/" #include <> #include <>
嵌入式实验报告
目录 实验一跑马灯实验 (1) 实验二按键输入实验 (3) 实验三串口实验 (5) 实验四外部中断实验 (8) 实验五独立看门狗实验 (11) 实验七定时器中断实验 (13) 实验十三ADC实验 (15) 实验十五DMA实验 (17) 实验十六I2C实验 (21) 实验十七SPI实验 (24) 实验二十一红外遥控实验 (27) 实验二十二DS18B20实验 (30)
实验一跑马灯实验 一．实验简介 我的第一个实验，跑马灯实验。 二．实验目的 掌握STM32开发环境，掌握从无到有的构建工程。 三．实验内容 熟悉MDK KEIL开发环境，构建基于固件库的工程，编写代码实现跑马灯工程。通过ISP 下载代码到实验板，查看运行结果。使用JLINK下载代码到目标板，查看运行结果，使用JLINK在线调试。 四．实验设备 硬件部分：PC计算机（宿主机）、亮点STM32实验板、JLINK。 软件部分：PC机WINDOWS系统、MDK KEIL软件、ISP软件。 五．实验步骤 1.熟悉MDK KEIL开发环境 2.熟悉串口编程软件ISP 3.查看固件库结构和文件 4.建立工程目录，复制库文件 5.建立和配置工程
6.编写代码 7.编译代码 8.使用ISP下载到实验板 9.测试运行结果 10.使用JLINK下载到实验板 11.单步调试 12.记录实验过程，撰写实验报告 六．实验结果及测试 源代码： 两个灯LED0与LED1实现交替闪烁的类跑马灯效果，每300ms闪烁一次。七．实验总结 通过本次次实验我了解了STM32开发板的基本使用，初次接触这个开发板和MDK KEILC 软件，对软件操作不太了解，通过这次实验了解并熟练地使用MDK KEIL软件，用这个软件来编程和完成一些功能的实现。作为STM32 的入门第一个例子，详细介绍了STM32 的IO口操作，同时巩固了前面的学习，并进一步介绍了MDK的软件仿真功能。
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