μCOSII在DSPFlash存儲器中運(yùn)行關(guān)鍵問題

μC/OS-II在DSPFlash儲存器中運(yùn)轉(zhuǎn)的要點(diǎn)問題朱愛軍，戴群亮(1．桂林電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院，廣西壯族自治區(qū)桂林市541004；2．廣西柳工機(jī)械股份有限企業(yè)，廣西壯族自治區(qū)柳州市545007)0引言在作為國家863計劃子項目發(fā)掘機(jī)智能化控制系統(tǒng)的開發(fā)中，出現(xiàn)了智能化發(fā)掘機(jī)軌跡控制系統(tǒng)不依據(jù)早先設(shè)定好的軌跡運(yùn)轉(zhuǎn)和嵌入式及時多任務(wù)操作系統(tǒng)μC／OS-Ⅱ調(diào)動雜亂等失控問題。該智能化系統(tǒng)中采納了μC／OS-Ⅱ，經(jīng)過位移傳感器及時收集發(fā)掘機(jī)的鏟斗、斗桿和動臂等3路角度信號，經(jīng)過朱愛軍，戴群亮(1．桂林電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院，廣西壯族自治區(qū)桂林市541004；2．廣西柳工機(jī)械股份有限企業(yè)，廣西壯族自治區(qū)柳州市545007)前言在作為國家863計劃子項目發(fā)掘機(jī)智能化控制系統(tǒng)的開發(fā)中，出現(xiàn)了智能化發(fā)掘機(jī)軌跡控制系統(tǒng)不依據(jù)早先設(shè)定好的軌跡運(yùn)轉(zhuǎn)和嵌入式及時多任務(wù)操作系統(tǒng)C／OS-Ⅱ調(diào)動雜亂等失控問題。該智能化系統(tǒng)中采納了μC／OS-Ⅱ，經(jīng)過位移傳感器及時收集發(fā)掘機(jī)的鏟斗、斗桿和動臂等3路角度信號，經(jīng)過算法例劃路徑驅(qū)動液壓比率閥實(shí)現(xiàn)平行推動、鏟斗發(fā)掘等典型作業(yè)。本文主要針對課題碰到的問題，要點(diǎn)論述μC／OS-Ⅱ在芯片內(nèi)Flash儲存器運(yùn)轉(zhuǎn)時要點(diǎn)問題的剖析與解決方法。1μC／OS-Ⅱ在Flash儲存器中的運(yùn)轉(zhuǎn)1.1μC／OS-Ⅱ的特色與功能C／OS-Ⅱ是一個及時多任務(wù)的嵌入式操作系統(tǒng)，它采納可剝奪型內(nèi)核。全部的任務(wù)都有優(yōu)先級，多任務(wù)之間優(yōu)先級高的能夠中止履行中的低優(yōu)先級任務(wù)而優(yōu)先履行。它的特色主要有：公然源代碼、可移植性、可固化、可裁汰、支持多任務(wù)、擁有可確立性等。μC／OS-Ⅱ是鑒于優(yōu)先級搶占式的及時多任務(wù)操作系統(tǒng)，包括了及時內(nèi)核、任務(wù)管理、時間管理、任務(wù)間通訊同步(信號量、郵箱、信息行列)和內(nèi)存管理等功能。1.2要點(diǎn)問題在達(dá)成了智能控制軟件后，就是將之嵌入到μC／OS-Ⅱ系統(tǒng)中。碰到的主要問題是移植好的μC／OS-Ⅱ源代碼在聞亭的目標(biāo)板上在線仿真時，把.out文件下載到RAM中能正常履行，可是用CCS燒寫到Flash儲存器中就不可以正常履行，出現(xiàn)智能化發(fā)掘機(jī)軌跡控制系統(tǒng)不依據(jù)早先設(shè)定好的軌跡運(yùn)轉(zhuǎn)和μC／OS-Ⅱ及時多任務(wù)調(diào)動雜亂等失控問題，特別是在課題的后期查收階段問題尤其棘手。1.3原由剖析程序固化的要點(diǎn)問題是怎樣在程序儲存器中分派儲存空間給常量和用const要點(diǎn)字定義的靜態(tài)、全局變量。經(jīng)過認(rèn)真研究，發(fā)現(xiàn)與TI的C編譯器功能有關(guān)。CCS的編譯器依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)C，沒有對FlashROM中常數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行直接接見的功能。所以一定讓const段的常量數(shù)據(jù)在RAM中。實(shí)現(xiàn)這一條件的方法有3種：方法1：解決μC／OS-Ⅱ在Flash中運(yùn)轉(zhuǎn)的方法，采納去除const要點(diǎn)字，在程序中賦初值使用，并且需要在.cmd文件中將.cinit段分派到程序區(qū)Flash儲存空間，而后在編譯器的編譯選項中選中“-C”，即ROM初始化(C編譯器默認(rèn)就是這樣的)。方法2：不對定義作改正，.const段保存在Flash儲存器中，數(shù)據(jù)不向數(shù)據(jù)儲存器挪動，程序運(yùn)轉(zhuǎn)時直接在程序儲存空間中接見這些量。因?yàn)閏語言缺少接見程序區(qū)數(shù)據(jù)的有效手段，所以這些語句只好使用匯編語言編寫。因?yàn)樵诿恳惶幗右娺@些常量時都一定使用這些語句，所以這樣編寫程序變動量較大。方法3：不需要改正常量定義，也不用編寫特意的程序，主要的工作是改正.cmd文件并對工程中使用的庫文件作簡單的改正，改正工作量小并且集中，極大地方便了程序的編寫。較以前兩種方法，這類方法運(yùn)用起來要方便得多。要點(diǎn)問題的解決與實(shí)現(xiàn)以下分別介紹方法1和方法3的詳細(xì)實(shí)現(xiàn)。2.1方法1解決μC／OS-Ⅱ在Flash儲存器中運(yùn)轉(zhuǎn)的方法，即去除const要點(diǎn)字，在程序中賦初值使用，以μC／OS-Ⅱ的改正為例：問題的發(fā)現(xiàn)C／OS-Ⅱ的程序燒寫到Flash中的問題，剛開始思疑是分派儲存器的cmd文件有問題，而后有關(guān)的又想到程序的大小問題，特別是在咨詢聞亭的技術(shù)人員見告大于1kB的程序要分開燒后，甚至思疑聞亭的仿真器和開發(fā)板。此后實(shí)驗(yàn)使用合眾達(dá)的板子是相同的成效，并且發(fā)現(xiàn)不帶μC／OS的大小程序都能正常履行，基本清除了程序大小的問題以及硬件問題。此后經(jīng)過對μC／OS系統(tǒng)任務(wù)調(diào)動前加LED函數(shù)，發(fā)現(xiàn)：直到多任務(wù)調(diào)動前都能正常履行，開始多任務(wù)調(diào)度后就出了問題。到這里確立問題出在μC／OS-Ⅱ上，可是μC／OS-Ⅱ的移植是其余人員做的，其余自己沒有做過嚴(yán)格測試，也沒有燒到Flash儲存器中運(yùn)行過，對整個課題產(chǎn)生致命的影響。最后課題組剖析了程序在Flash儲存器中運(yùn)轉(zhuǎn)與在RAM中運(yùn)轉(zhuǎn)的實(shí)質(zhì)差別，提出一個重要的建議：可能有系統(tǒng)需要的常量定義在擴(kuò)展RAM區(qū)了，當(dāng)?shù)綦姾螅琑AM區(qū)的內(nèi)容沒有了，常量也就沒有了，影響了系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)。經(jīng)過查察工程的cmd文件和編譯輸出的map文件，發(fā)現(xiàn)的確有系統(tǒng)內(nèi)核的常量放在8000h此后的擴(kuò)展RAM區(qū)。見下邊map文件引用：而后在OS_CORE．C中找到了常量的地點(diǎn)，分別是掩碼表：INT8UconstOSMapTbl[]和任務(wù)優(yōu)先級判斷表：INT8UconstOSUnMapTbl[]經(jīng)過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，燒寫程序到Flash儲存器中以后，假如不關(guān)電源，而直接拔掉USB，從Flash儲存器指引，復(fù)位后程序能正常履行，可是關(guān)電后就不可以了。經(jīng)查察，F(xiàn)lash儲存器燒寫過程是先將程序裝載到RAM，再搬移到Flash儲存器中，所以不掉電全部程序都在RAM中有保存，可是程序確能從Flash儲存器指引。這樣，就確立了的確是這些常量放在RAM中惹起的?？墒瞧鋵?shí)不像開始想象的那樣，把常量直接定義在Flash儲存器區(qū)就能解決，但能夠經(jīng)過程序賦值來初始化這些常量，而不經(jīng)過編譯來初始化，這是一個不必定最好但很有效的辦法。改正方法依據(jù)上邊的思路，對μC／OS作了以下3處改正：a)OS_CORE．C文件中上邊兩個數(shù)組的上邊的初始化定義改為下邊兩個初始化函數(shù)：對μC／OS-Ⅱ.H函數(shù)進(jìn)行改正：將外面變量弓用的定義在主程序的main( )函數(shù)中的多任務(wù)調(diào)動函數(shù)履行前調(diào)用前面的兩個初始化函數(shù)，以下：此方法用一句話總結(jié)，就是將常量定義成變量，以賦值語句的方式初始化到RAM中。2.2方法3：改正數(shù)據(jù)段的定位方式和庫函數(shù)這類方式除了要改正.const段的裝載地點(diǎn)和運(yùn)轉(zhuǎn)地點(diǎn)外，還要對CCS自帶的初始化函數(shù)進(jìn)行改正?？墒沁@類方法是一勞久逸的。對.const段的改正以下：即采納了裝載地點(diǎn)與運(yùn)轉(zhuǎn)地點(diǎn)分別的方式，將.const載入ROM段，而運(yùn)轉(zhuǎn)時在RAM區(qū)。為了使程序正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在初始化時，需要將.const段的內(nèi)容從裝載地點(diǎn)拷貝到運(yùn)轉(zhuǎn)地點(diǎn)內(nèi)。這段程序能夠在編譯時由編譯器自動生成。這還需要對軟件所使用的庫文件作簡單的改正。該庫名稱即是rts.lib(表示不一樣種類的DSP，有2xx、25、50等)。改正該庫的方法是將源文件從庫中提拿出來進(jìn)行改正，編譯后再代替原有的文件。詳細(xì)操作以下：將庫函數(shù)rts2xx.lib、源文件rts.src、兩個工具函數(shù)dspar.exe和dspa.exe找到，放在贊同個目錄下，翻開ms_dos命令窗。履行DOS命令：這句的功能是從rts.src文件中提拿出boot.asm文件。這個rts.src即是rts.lib的源文件。在boot.asm文件中能找到CONST_COPY這個標(biāo)記量，為了實(shí)現(xiàn)所需要的功能，它應(yīng)被賦值為1。對boot.asm文件的編寫達(dá)成以后，就能夠?qū)⑵渚幾g生成目標(biāo)文件，履行語句：此中關(guān)于不一樣的DSP需要使用不一樣的參數(shù)，關(guān)于240xA來說，應(yīng)當(dāng)使用2xx來取代“”。語句履行完后會生成boot．obj文件。再履行語句：這時它就代替了庫里的同名文件。在編譯時編譯器就會自動增添拷貝.const段到數(shù)據(jù)空間的語句。這類方法不用改正程序，代價是犧牲了必定的數(shù)據(jù)儲存空間，時間開支主要出此刻初始化中。這應(yīng)當(dāng)是最經(jīng)濟(jì)適用的方法。結(jié)束語對常量辦理的3種方法中，第方法1和方法3相對較簡單實(shí)現(xiàn)。此中方法1對于自己編寫的少許代碼改正起來比較方便，可是假如碰到庫函數(shù)頂用到.const的狀況，就需要像第方法3相同提取庫函數(shù)中的代碼，來改正這個庫函數(shù)，在發(fā)掘機(jī)軌跡控制程序頂用到atan函數(shù)就是這類狀況。這類做法對每個這樣的函數(shù)都要履行相同的操作，明顯不是最正確解決方法。方法3固然一定改正cmd文件和庫文件，可是它