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Small RTOS(51) v1.20.0 使用手冊（簡化版）
概述：
Small RTOS是一個源代碼公開的多任務實時操作系統，Small RTOS 51
是其在8051系列處理器上的移植（使用keil c51）。Small RTOS可以簡化那
些復雜而且時間要求嚴格的工程的軟件設計工作.本手冊主要講述Small RTOS
的使用，本說明了在8051系列處理器上使用應該注意的問題。同時講述了
Small RTOS的移植。
本手冊僅針對Small RTOS(51) 1.20版本
從v1.12.1升級到v1.20.0
本節說明用戶程序如果以前使用的是v1.12.1，如何改動用戶程序以便使用v1.20.0版本
1、os_cfg.h
1）刪除宏EN_OS_INT_ENTER、EN_OS_Q_INT_POST、EN_OS_Q_INT_POST_FRONT、
和EN_OS_SEM_INT_POST的定義
2）適當改變宏EN_OS_SEM_POST、EN_OS_Q_POST和EN_OS_Q_POST_FRONT的定義
3）添加宏OSWait_EN的定義并將其定義為1
2、os_cpu.h（僅相對于51的移植）
以新的os_cpu.h的例子為藍本，將老的的os_cpu.h中EN_SP2、
OS_INT_ENTER()、OS_ENTER_CRITICAL()、OS_EXIT_CRITICAL()、
IDATA_RAM_SIZE、Sp2Space、OS_TIME_ISR和SET_EA的設置復制到
新的os_cpu.h中
3、函數main()
1）在函數最開始的位置調用函數OSInit()
2）在程序
“
OSStart();
”
前多次調用函數OSTaskCreate()建立所有任務，例：
“
OSTaskCreate(TimeSum, NULL, 3);
^^^^^^^^ ^^^^ ^^
任務函數名 重入棧位置，為空 在數組TaskFuction的位置，即優先級
”
3）用下列程序語句();
“
while(1)
{
PCON = PCON | 0x01; /* CPU進入休眠狀態 */
}
”
替換程序
“
OSStart();
”
4、config.h
刪除數組TaskFuction及相關定義
5、中斷函數
刪除
“
#if EN_OS_INT_ENTER >0
”
及對應的
“
#endif
”
但不刪除這兩句中間的內容。
6、禁止覆蓋（僅相對于51的移植）
將?CO?OS_CPU_C該為main
Small RTOS的特點：
（1）公開源代碼
只要遵循許可協議，任何人可以免費獲得源代碼。
（2）可移植
作者盡量使用把與CPU相關部分壓縮到最小，與CPU無關部分用ansi c編
寫。
（3）可固化
Small RTOS為嵌入系統設計，如果您有固化手段，它可以嵌入到您的產
品中成為產品的一部分。
（4）占先式
Small RTOS可以管理17個任務，用戶最多可以使用16個任務，每個任務
優先級不同。
（5）中斷管理
中斷可以使正在執行的任務掛起。如果優先級更高的任務被中斷喚醒，則
高優先級的任務在中斷嵌套全部退出后立即執行。中斷嵌套層數可達255
層。如果需要，可以禁止中斷嵌套管理。
（6）RAM需求小
Small RTOS為小RAM系統設計，應而RAM需求小，相應的，系統服務也少。
Small RTOS的使用：
（1）系統配置：
os_cfg.h中定義了一些常量可以配置系統，具體定義如下：
#define OS_MAX_TASKS 4 /* 最大任務數1~16，也就是實際任務數 */
#define OS_TICKS_PER_SEC 10 /* 聲明1秒系統系統節拍數 */
#define EN_USER_TICK_TIMER 0 /* 禁止(0)或允許(1)系統定時中斷調用用戶函數UserTickTimer() */
#define EN_TIMER_SHARING 1 /* 禁止(0)或允許(1)定時器中斷調用OSTimeTick() */
#define TICK_TIMER_SHARING 1 /* 定義進入多少次硬件中斷為一次系統定時器軟中斷 */
#define OSWait_EN 1 /* 禁止(0)或允許(1)調用兼容函數OSWait */
#define EN_OS_Q 0 /* 禁止(0)或允許(1)消息隊列 */
#define EN_OS_Q_CHK 0 /* 禁止(0)或允許(1)校驗消息隊列指針 */
#define OS_Q_MEM_SEL xdata /* 消息隊列存儲空間選擇，keil c51有用，必須為idata、xdata */
/* 不是keil c51時它必須為空格 */
#define EN_OS_Q_PENT 1 /* 禁止(0)或允許(1)等待隊列中的消息 */
#define EN_OS_Q_ACCEPT 0 /* 禁止(0)或允許(1)無等待的從隊列中取得消息 */
#define EN_OS_Q_POST 0 /* 禁止(0)或允許(1)FIFO方式相對列發送消息 */
#define EN_OS_Q_POST_FRONT 1 /* 禁止(0)或允許(1)LIFO方式相對列發送消息 */
#define EN_OS_Q_INT_POST 0 /* 禁止(0)或允許(1)中斷中FIFO方式相對列發送消息 */
#define EN_OS_Q_INT_POST_FRONT 1 /* 禁止(0)或允許(1)中斷中LIFO方式相對列發送消息 */
#define EN_OS_Q_NMsgs 1 /* 禁止(0)或允許(1)取得隊列中消息數 */
#define EN_OS_Q_SIZE 0 /* 禁止(0)或允許(1)取得隊列總容量 */
#define EN_OS_Q_FLUSH 0 /* 禁止(0)或允許(1)清空隊列 */
#define EN_OS_SEM 0 /* 禁止(0)或允許(1)信號量 */
#define EN_OS_SEM_CHK 0 /* 禁止(0)或允許(1)校驗信號量索引 */
#define OS_SEM_MEM_SEL idata /* 信號量儲空間選擇，keil c51有用，必須為idata、xdata */
/* 不是keil c51時它必須為空格 */
#define OS_MAX_SEMS 2 /* 最大信號量數目 */
#define EN_OS_SEM_PENT 1 /* 禁止(0)或允許(1)等待信號量 */
#define EN_OS_SEM_ACCEPT 0 /* 禁止(0)或允許(1)無等待請求信號量 */
#define EN_OS_SEM_INT_POST 0 /* 禁止(0)或允許(1)中斷中發送信號量 */
#define EN_OS_SEM_POST 1 /* 禁止(0)或允許(1)中發送信號量 */
#define EN_OS_SEM_QUERY 0 /* 禁止(0)或允許(1)查詢信號量 */
#define EN_OS_MEM 0 /* 禁止(0)或允許(1)動態內存分配 */
#define EN_OS_MEM_FREE 0 /* 禁止(0)或允許(1)釋放動態分配的內存 */
#define EN_OS_MEM_CHK 1 /* 禁止(0)或允許(1)內存回收時驗證內存塊是否有效 */
#define EN_UserMemChkErr 0 /* 禁止(0)或允許(1)內存回收驗證出錯調用用戶函數UserMemChkErr */
#if EN_TIMER_SHARING == 0
#define TIME_ISR_TASK_ID SHOW_TASK_ID /* 定義系統定時器軟中斷觸發的任務ID */
#endif
Os_cpu.h中定義了一些常量可以配置一些與cpu相關的部分。
針對Small RTOS 51,具體定義如下：
#define OS_ENTER_CRITICAL() EA = 0,Os_Enter_Sum++ /* 關中斷 */
#define OS_EXIT_CRITICAL() if (--Os_Enter_Sum==0) EA = 1 /* 開中斷 */
/* 以上兩句僅可以改變“EA = ? ”部分 */
#define EN_SP2 0 /* 禁止(0)或允許(1)非屏蔽中斷 */
#define IDATA_RAM_SIZE 0x100 /* idata大小 */
#define Sp2Space 4 /* 高級中斷（軟非屏蔽中斷）堆棧大小 EN_SP2為0時無效 */
#define OS_TIME_ISR 1 /* 系統定時器使用的中斷 */
//
SET_EA MACRO ;打開所有允許中斷
SETB EA
ENDM
（2）與編譯器無關的數據類型
為了便于移植，Small RTOS定義了6種數據類型，它在Os_cpu.h定義。
針對Small RTOS 51,具體定義如下：
typedef unsigned char uint8; /* 定義可移植的無符號8位整數關鍵字 */
typedef signed char int8; /* 定義可移植的有符號8位整數關鍵字 */
typedef unsigned int uint16; /* 定義可移植的無符號16位整數關鍵字 */
typedef signed int int16; /* 定義可移植的有符號16位整數關鍵字 */
typedef unsigned long uint32; /* 定義可移植的無符號32位整數關鍵字 */
typedef signed long int32; /* 定義可移植的有符號32位整數關鍵字 */
（3）運行Small RTOS
在main函數中調用OSInit()后系統開始運行。OSInit();一般是main()函數
的第一句。main()函數將作為系統優先級最低的任務運行，它負責至少建立
一個用戶任務。在最后它是一個是循環，一般是循環使CPU進入Idle狀態。
注意：main函數不能有放棄CPU的企圖。
（4）建立任務：
用戶程序通過調用函數OSTaskCreate()建立任務。
（5）刪除任務
用戶程序通過調用函數OSTaskDel()刪除任務。
（6）任務睡眠
任務可以調用OSTaskSuspend()使自己睡眠.
（7）信號量
在Small RTOS中，用一個0到（OS_MAX_SEMS-1）的值做索引標識一個信
號量，所有對信號量的訪問都通過它訪問。Small RTOS在使用一個信號量
之前，首先要初始化該信號量,也即調用OSSemCreate()函數，對信號量
的初始計數值賦值，該初始值為0到255之間的一個數。如果信號量是用來
表示一個或者多個事件的發生，那么該信號量的初始值應設為0。如果信號
量是用于對共享資源的訪問，那么該信號的初始值應設為1（例如，把它當
作二值信號量使用）。最后，如果該信號量是用來表示允許任務訪問n個
相同的資源，那么該初始值顯示應該是 n，并把該信號量作為一個可計數
的信號量使用。
信號量使用的內存空間由用系統分配。
（8）消息隊列
與一般的RTOS不同，Small RTOS的消息隊列是以字節變量（uint8型變
量，范圍為0到255）作為消息，而不是以指針指向的內容作為消息。也就
是說，消息隊列發送一個消息實質是將一個0到255的數值存到消息隊列中，
而不是將一個指針存到消息隊列中。類似的，從消息隊列中獲得一個消息
就是得到一個范圍為0到255的值。這個0到255的值用戶可以任意解釋。如
果用戶確實需要多個字節作為一個整體傳遞，可以有兩個方法：一是消息
隊列僅僅傳遞數據的索引，真實數據放在另外的地方；一是一次向消息隊
列中發送多個消息。
消息隊列使用的內存空間由用戶分配。
（9）動態內存分配
使用與C語言的動態內存分配相似的方法分配和釋放內存。注意：必須先
調用函數OSMemInit()初始化后才可以使用本模塊。
（10）Small RTOS 51 任務特殊處
由于keil c51由于keil c51默認不支持重入函數,它的重入函數使用
仿真的重入棧而不使用系統棧,而Small RTOS 51可選則是否對重入棧
進行管理，因此，用戶應該保證各個任務的局部變量不會互相覆蓋(方法
后面有介紹)，并且不定義重入函數。
（11）中斷程序編制
keil c51 例子如下：
#pragma disable /* 除非最高優先級中斷或是不需要系統管理的中斷，否則，必須加上這一句 */
void OSTickISR(void) interrupt USER_ISR
{
OS_INT_ENTER(); /* 中斷開始處理 */
/*用戶代碼在這*/
OSIntExit(); /* 中斷結束處理， */
}
在其它CPU中，#pragma disable不是必須的,但是可能需要自己在
OS_INT_ENTER()之前保存任務環境。如果某個中斷不需要OS管理，
則可以自由編寫。
Small RTOS的系統調用：
（1）OSVersion()
宏,返回Small RTOS版本號*100
（2）OSRunningTaskID()
宏,返回當前正在運行的任務ID
其它參考各個頭文件。
Small RTOS的移植：
給出兩個移植實例，讀者可以參考V1.12.1的使用手冊和兩個實例進行移植。
Small RTOS 51(for keil)的特殊說明：
參考V1.12.1版本的使用手冊的這一部分。
唯一要注意的是這個版本可以選擇是否管理了重入棧。
如果管理了重入棧，這以reentrant定義的函數可以被分配了重入棧空間的所
有任務調用，當然條件是它本身是可重入的。
其它注意事項
1、通過調用系統函數進行任務切換，保存任務環境需要RAM空間為（2+到
OSSched時的調用層次*2）字節。通過中斷進行任務切換保存任務環境
需要RAM空間為（中斷發生時堆棧使用量+15）字節，這15字節包括
R0~R7,ACC,B,PSW,DPH,DPL和返回地址。而8051系列idata小（51只
有128字節，52只有256字節），因此，當任務較多時，應該避免過多
的通過中斷進行任務切換。
2、OS_CPU.H 中的IDATA_RAM_SIZE應當與實際的idata相同。
3、系統棧還是用V1.12.1相同的方式管理，任務環境保存到系統棧中。
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