NIOSⅡ软核微处理器上的μC/OS-Ⅲ移植及其应用研究

摘要

随着时代的发展和科学技术的进步，嵌入式系统已经渗透到日常生活的各个领域。而作为目前最流行的实时内核，μC/OS-Ⅲ常与一些嵌入式处理器结合在一起，被应用到工业、服务业、消费电子等领域且应用范围在不断扩大。
　　依据实际需求，本文根据NiosⅡ特点及μC/OS-Ⅲ的移植特性，完成了将实时操作系统μC/OS-Ⅲ移植到NiosⅡ处理器上的全部工作。利用Altera公司的QuartusⅡ软件中的SOPC Builder来构建NiosⅡ软核组件，将其添加到NiosⅡ IDE集成开发编译环境下，然后将整个μC/OS-Ⅲ实时操作系统文件包放置在NiosⅡIDE目录下，编写和修改四个与μC/OS-Ⅲ操作系统内核相关的文件(os_cpu.h、oscpu_c.c、os_cpu_a.asm、os_cpu_a.inc)及三个CPU相关文件(cpu.h、cpu_a.asm、cpu_c.c)，最后针对所用的目标板编写或修改板级支持包(BSP)。
　　最后，建立多个优先级不同的任务，在移植完成后的系统上进行验证与测试。通过在NiosⅡ IDE集成开发环境的在线观测和FPGA开发板的实际硬件测试表明，创建的任务可完成多任务间的切换及任务间通信，系统运行稳定可靠，移植成功。

目录

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 课题研究的主要内容

第2章 嵌入式实时操作系统μC／OS—Ⅲ

2．1 μC／OS-Ⅲ简介

2．2 μC／OS-Ⅲ的特点

2．3 μC／OS-Ⅲ与μC／OS-Ⅱ的区别

2．4 μC／OS-Ⅲ的内核原理

2．4．1 临界段代码

2．4．2 任务及任务控制块

2．4．3 任务状态

2．4．4 就绪表

2．4．5 任务调度

2．4．6 中断处理

2．4．7 时钟节拍

2．5 本章小结

第3章 Nios Ⅱ软核微处理器

3．1 Nios Ⅱ处理器系统的构成

3．1．1 Nios Ⅱ软核微处理器

3．1．2 Avalon总线

3．1．3 Nios Ⅱ系统的外围设备

3．2 Nios Ⅱ软核微处理器的开发环境及流程

3．2．1 硬件开发环境及流程

3．2．2 软件开发环境及流程

3．3 本章小结

第4章 基于Nios Ⅱ的SOPC系统的构建

4．1 μC／OS-Ⅲ的移植条件

4．2 构建基于Nios Ⅱ的SOPC系统

4．3 Nios Ⅱ软核测试

4．4 本章小结

第5章 Nios Ⅱ上的μC／OS-Ⅲ移植

5．1 μC／OS-Ⅲ的体系结构

5．2 μC／CPU CPU相关代码文件

5．2．1 cpu．h文件的改写

5．2．2 cpu_a．asm文件的改写

5．3 μC／OS-Ⅲ CPU相关代码文件

5．3．1 os_cpu．h文件的改写

5．3．2 os_cpu_c．c文件的改写

5．3．3 os_cpu_a．asm文件的改写

5．4 板级支持包BSP

5．5 本章小结

第6章 移植后的应用研究与测试验证

6．1 多任务切换的研究与测试

6．2 任务间通信的研究与测试

6．3 本章小结

结论

参考文献

致谢

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