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微山251-RTOS：UC-OS2开源软件在STC32单片机上的移植版简介
微山 251-RTOS 是笔者基于 UC-OS2 开源软件移植至 STC32 单片机开发的专业版本。UC-OS2 是 SiliconLaboratories Inc. 收购 uC/OS-II 单片机实时操作系统（RTOS）后，对外发布的开源版本，用户可依据APACHE-2.0 开源协议，自由且免费地使用该软件，包括对其进行修改后用于商业产品开发，且无需公开产品源代码。 微山 251-RTOS 的移植适配对象为所有基于 80251 指令集的 STC 32 位单片机，涵盖 STC32G 系列、STC32F 系列及 AI8051U 系列单片机的 32 位运行模式。本文所用范例采用 STC “降龙棍” 32G12K128 转 DIP40 核心转换板，该转换板可直接替换早期STC89/90 系列学习板的主控芯片。STC12K128 单片机的片上 EDATA 存储空间为 4KB、XDATA 存储空间为 8KB，CODE FLASH 存储空间为 128KB。 微山 251-RTOS 集成了单片机 RTOS 标准功能的开源程序，是一款支持根据功能需求进行灵活裁剪的软件系统。本文范例中构建了 7 个实时任务，其中前 4 个任务分别独立控制 P0、P1、P2、P3 四个端口的 LED 灯，剩余 3 个为空闲任务。 该范例程序可视为 uC/OS-II 单片机 RTOS 的最小系统，采用 Keil C251 编译器编译，其存储空间占用情况如下： （1）CODE 存储空间仅占用 3276+258 字节（其中 258 字节为 uC/OS-II 特有的任务就绪查找表空间，可支持 256 个任务），该空间包含系统程序与用户程序，充分体现了uC/OS-II 内核的轻量化特性。 （2）DATA 存储空间占用 22 字节，主要存储系统调度过程中高频使用的指针数据。 （3）EDATA 存储空间占用 1035+1792 字节，其中 1792 字节（256×7）为 7 个用户实时任务的占用空间，uC/OS-II 内核核心部分仅占用 1035 字节，即便资源配置较低的 STC 单片机也可稳定运行该系统。 （4）XDATA 存储空间占用为 0 字节，原因在于微山 251-RTOS 采用 C251 编译器的 “XSmall” 存储模式，在默认配置下所有变量均分配至EDATA 空间。在此模式下，XDATA 空间可由用户用于各类大规模数据存储场景，例如数据采集缓冲区、通信缓冲区及 TFT 等视频图像数据缓冲区的构建。 （5）本文范例运行于 33.1776MHz 主频环境下，经实测，该 RTOS 系统的任务切换时间为 6.75 微秒，实时任务的中断响应时间为 9.25 微秒。基于该响应速度，微山 251-RTOS 与 STC32G 单片机的组合完全能够满足汽车自动控制领域 1 毫秒的时间响应要求（任务实时响应切换时间仅为 1 毫秒要求的 1%）。 （6）针对 RTOS 实时控制程序，经实测，运行于 33.1776MHz 主频的 STC32G 单片机每 1 毫秒可执行 32 位整数的 4 条算术运算语句（Z=X+Y; Z=X-Y; Z=X*Y; Z=X/Y;）500 次，单次4个运算耗时 2 微秒，对应的平均算术运算速度为每秒 200 万次，1 毫秒的时间足以应对常规控制任务的处理需求。 以下为本文范例程序的运行效果说明，微山251-RTOS 的具体用户程序可参考笔者前文《齐虎 8051 单片机与微山 051 单片机 RTOS》，本文不再展开详述。
齐虎8051单片机与微山051单片机RTOS https://www.stcaimcu.com/thread-21076-1-1.html (出处: 国芯人工智能技术交流网站)
齐虎8051单片机与微山051单片机RTOS https://www.stcaimcu.com/thread-21076-1-1.html (出处: 国芯人工智能技术交流网站)
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发表于 2025-11-16 22:37:39
