引 言

　　1 在MSP430上使用RTOS的意義

　　一般的觀點認(rèn)為，MSP430上使用RTOS是沒有意義的這是可以理解的。因為MSP430的硬件資源有限（以MSP430F149為例，只有2KB RAM），任何商業(yè)操作系統(tǒng)都不可能移植到MSP430上。目前在MSP430上得到應(yīng)用的RTOS，只有μC/OS-II，但使用μC/OS-II 必須有昂貴的C編譯器，這嚴(yán)重地限制了其在MSP430上的使用。

　　正是基于以上情況，筆者在應(yīng)用MSP430過程中，編寫了一個基于MSP430F149的RTOS，暫定名為M430/OS。它占用RAM量少、代碼短小，稍加改動就可適用于大多數(shù)其它MSP430單片機。

　　在MSP430單片機系統(tǒng)上使用M430/OS，對系統(tǒng)有以下意義：

　?、?實現(xiàn)軟件設(shè)計的模塊化。可將不同的功能模塊編制成相應(yīng)的任務(wù)，由操作系統(tǒng)按級別調(diào)用，不必為先執(zhí)行哪個功能、后執(zhí)行哪個功能而費神。

　　② 能更合理、有效地利用CPU有限的資源。按任務(wù)的重要程度安排任務(wù)的級別，能夠保證最重要的任務(wù)得以最及時執(zhí)行。

　?、?大大降低系統(tǒng)故障率。低優(yōu)先級的任務(wù)發(fā)生阻塞時，高優(yōu)先級任務(wù)的執(zhí)行不受影響。

　　2 M430/OS在MSP430F149上的實現(xiàn)

　　2.1 M430/OS功能特點

　　M430/OS有以下特點：

　?、?采用占先式內(nèi)核，即高優(yōu)先級的任務(wù)可以從低優(yōu)先級任務(wù)“搶”回CPU控制權(quán)；

　　② 每個任務(wù)都單獨開辟一個任務(wù)棧；

　?、?每個任務(wù)占十幾到幾百字節(jié)的任務(wù)堆棧，任務(wù)棧的大小可以根據(jù)任務(wù)中現(xiàn)場數(shù)據(jù)、局部變量和嵌套調(diào)用的情況估算；

　?、?每個任務(wù)各分配一個優(yōu)先級，不支持兩個任務(wù)有相同的優(yōu)先級；

　?、?不支持信號量、郵箱功能；

　?、?任務(wù)狀態(tài)只有三種：運行（executing）、就緒（ready）、掛起（suspended）；

　?、?系統(tǒng)占用RAM量=（（任務(wù)個數(shù)+1）×4）+6字節(jié)，不包括任務(wù)堆棧；

　?、?代碼量少，目前版本的代碼共有86行匯編代碼，256字節(jié)目標(biāo)代碼；

　　⑨ 理論上最多支持126個任務(wù)；

　?、?任務(wù)鎖定功能：在一段低優(yōu)先級的代碼中，不想讓操作系統(tǒng)把CPU權(quán)切換到別的任務(wù)，這時可以把這代碼鎖定，在運行這段代碼時，就不會引起任務(wù)切換；

　　任務(wù)喚醒功能：在一個任務(wù)中產(chǎn)生一個的事件來觸發(fā)其它任務(wù)運行（如果被觸發(fā)的任務(wù)優(yōu)先級高的話，就會馬上運行）。

　　2.2 系統(tǒng)函數(shù)介紹

　?、?OS_Init：多任務(wù)初始化，進行任務(wù)棧（任務(wù)棧的結(jié)構(gòu)見圖1）、任務(wù)延時計數(shù)、任務(wù)狀態(tài)的初始化。初始化完成后，系統(tǒng)直接切換到最高優(yōu)先級的任務(wù)，多任務(wù)系統(tǒng)啟動。

　　② OS_Time_Dly：把當(dāng)前任務(wù)掛起一段指定時間讓其它任務(wù)運行。

　　③ OS_Sched：任務(wù)調(diào)度，它先把每個任務(wù)的延時數(shù)減1，然后再找出最高優(yōu)先級的就緒任務(wù)，并切換到這個就緒任務(wù)。如果無就緒任務(wù)，就切換到空閑任務(wù)。

　?、?OS_Free_Task：空閑任務(wù)，是一個很重要的系統(tǒng)任務(wù)，當(dāng)所有任務(wù)都掛起時，運行此任務(wù)。它主要是對一個計數(shù)器Free_Count一直進行累加，用戶可以根據(jù)這個計數(shù)器計算出CPU的利用率。

　?、?OS_Task_Lock：鎖定任務(wù)調(diào)度，禁止任務(wù)調(diào)度。主要用來鎖定在低優(yōu)先級中的一些可重入的代碼或一些重要代碼。

　?、?OS_Task_Unlock：解鎖任務(wù)調(diào)度，和上面的子程序功能相反。

　?、?OS_Task_Wakeup：喚醒指定優(yōu)先級的任務(wù)，并產(chǎn)生一次任務(wù)調(diào)度，如果被喚醒任務(wù)的優(yōu)先級比當(dāng)前運行的任務(wù)的優(yōu)先級高，任務(wù)就會切換到被喚醒的任務(wù)中，否則等待下一個調(diào)度時機。