基于MSP430F149单片机的实时多任务操作系统

文章摘要： 4） 每个任务各占一个优先级,不支持两个任务有相同的优先级； 5） 不支持信号量、邮箱功能； 6） 任务状态只有三种：运行(Executing)，就绪(Ready)，挂起(Suspended)； 7） 系统占用RAM量=（（任务个数+1）×4）+6个字节，不包括任务堆栈； 8） 代码量少，目前版本的代码共有87行汇编代码，256字节目标代码； 9） 理论最多支持126个任务； 10）任务锁定功能：在一段低优先级的代码中，不想让操作系统把CP

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4） 每个任务各占一个优先级,不支持两个任务有相同的优先级；

5） 不支持信号量、邮箱功能；

6） 任务状态只有三种：运行(Executing)，就绪(Ready)，挂起(Suspended)；

7） 系统占用RAM量=（（任务个数+1）×4）+6个字节，不包括任务堆栈；

8） 代码量少，目前版本的代码共有87行汇编代码，256字节目标代码；

9） 理论最多支持126个任务；

10）任务锁定功能：在一段低优先级的代码中，不想让操作系统把CPU权切换到别的任务，这时可以把这代码锁定，在运行这段码时，就不会引起任务切换；

11）任务唤醒功能：在一个任务中产生一个的事件来触发其它任务运行（如果被触发的任务优先级高的话，就会马上运行）。

3.2 系统函数介绍

1） OS_Init：多任务初始化，进行任务栈（任务栈的结构见图3）、任务延时计数、任务状态的初始化。初始化完成后，系统直接切换到最高优先级的任务，多任务系统启动。

2） OS_Time_Dly：把当前任务挂起一段指定时间让其它任务运行。

3） OS_Sched：任务调度，它先把每个任务的延时数减1，然后再找出最高优先级的就绪任务，并切换到这个就绪任务。如果无就绪任务，就切换到空闲任务。

4） OS_Free_Task：空闲任务，是一个很重要的系统任务，当所有任务都挂起时，来运行此任务。它主要是对一个计数器Free_Count一直进行累加，用户可以根据这个计数器来计算出CPU的利用率来。

5） OS_Task_Lock：锁定任务调度，禁止任务调度。主要用来锁定在低优先级中的一些为可重入的代码或一些重要代码。

6） OS_Task_Unlock：解锁任务调度，和上面的子程序功能相反。

7） OS_Task_Wakeup：唤醒指定优先级的任务，并产生一次任务调度，如果被唤醒任务的优先级比当前运行的任务的优先级高，就会任务切换到被唤醒的任务中，否则等待下一个调度时机。

3.3 主要功能的实现

a) 任务初始化

系统加电运行后，首先对硬件资源进行初始化，接着就要对多任务进行初始化了。主要是初始化每个任务的任务栈、每个任务的时钟滴数和堆栈指针位置。我们把每个任务栈都初始化成图2形式：

任务栈的初始化如下程序（r11是用来初始任务堆栈的一个指针，r10是一个循环计数器）：

mov.w　　　　 #(栈底 + 2) , r11

clr.w　　　　 Task_Tick(r10)　　　　 ;清0时钟滴嗒数

mov.w　　　　 #任务首地址 , 0(r11) 　;把任务地址压入堆栈

mov.w　　　　 SR , -2(r11)　　　　 　;把标志寄存器放入任务栈

mov.w　　　　 r11 , Task_SP(r10)

sub.w　　　　 #现场所占的字节数 , Task_SP(r10) ;SP位置放入堆栈

初始化完任务栈之后，就把堆栈指针指向最高任务先级任务栈的任务首地址处，再执行ret返回，这样，多任务就启动开了。如下程序：

mov.w　　　　 #09feh , sp　　　　　　;最高优先级的任务栈任务首地址位置

ret　　　　　　　　　　　　　　 　　　;返回到最高优先级的任务

任务初始化的流程见图3。

b) 时钟节拍

时钟节拍由MSP430F149的TimerA产生，TimerA工作于上升模式，CCR0中是TimerA计数最大值。TimerA初始化代码如下：

bis.w　　　　 #(TASSEL1+TACLR+MC_1),&TACTL

mov.w　　　　 2(sp),&CCR0　　 ;计数最大值，此值决定时钟节拍

bis.w　　　　 #CCIE,&CCTL0

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