TU848   3BSE042558R1

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1.4消息队列    TU848   3BSE042558R1

消息队列用消息控制块(MCB)做为队列首地址。任何进程、中断处理函数和多个进程都可以等待消息。MCB的长度是2或4个字节，消息可以认为是灵活性更大的信号量。提供的API函数如下：

AvrXSendMessage、AvrXIntSendMessage、AvrXRecvMessage、AvrXWaitMes-sage、AvrXAckMessage、AvrXTestMessage和AvrXWait-MessageAck。

1.5单步运行支持    

通过重新汇编内核AVRX，可以允许和禁止单步运行的支持。单步运行可以通过编译内核库时定义下面的变量：#define SIGNALSTEPSUPPORT。在能够单步运行以前，进程必须先暂停。有两种方法实现：一是仅仅初始化进程但不使能；二是用目标进程的ID调用AvrXSuspend，一旦目标进程挂起，调试SPI就能使用了。提供的API函数有:AvrxStepNext和AvrXSin-gleStepNext。

1．6系统对象   TU848    

AVRX是围绕系统对象的概念而构建的。系统对象包括一个链接和其后面的0个或者若干个字节的数据信号量。进程对象可以根据运行队列和信号量排队。计数器控制块只能根据计数器队列排队。消息控制块只能在消息队列排队。进程根据嵌入对象的信号量等待这些对象。进程堆栈中可用的SRAM是限制系统规模的主要因素，每个进程都需要至少10～35字节的空间来存储进程上下文。提供的API函数如下：

AvrXSetObjectSama-phore、AvrXIntObjectSamaphore、AvrXResetObiectSama-phore、AvrXWaitObjectSamaphore、AvrXTestObjectSama-phore和AvrXInfTestObjectSamaphore。

1.7系统堆栈    

AVRX需要足够大的堆栈来处理所有可能的中断嵌套。每次进入内核将会把10～35字节压进堆栈(标准上下文和返回地址)，中断处理可能压进去更多。AVRX的API会临时压入2个以上的字节。GCC或者汇编代码定义于SRAM的顶部，保证AVRX的堆栈在有效SRAM空间之内是设计者的工作。 

2 AVRX系统的应用

2．1 AVRX在不同型号AVR单片机上的移植 

下面以ATmegM6为例，介绍移植工作。

(1)编译器的选择    

由于AVRX的编者是在GNU推出的AVR-GCC编译器下编写的，所以选用AVR-GCC编译器可以大大提高AVRX在不同AVR单片机上的移植特性。

(2)重新编译AVRX内核    

为了将应用程序成功编译，需要重新编译AVRX内核，重新编译包括下述步骤。    

①重新修改AVRX源码的Makefile文件，需要修改的几处如下：    

②重新修改AVRX源码的serialio．S文件，即根据不同的单片机修改串口部分的寄存器定义。需要增添如下代码：  
     

③重新编译内核。具体做法是复制一个“命令提示符”到AVRX目录下，运行“命令提示符”，键入“makegcc”命令后运行就完成了AVRX内核的重新编译，会生成很多的．o文件和avrx．a文件。这些文件在以后的应用程序中会使用。    

至此就完成了AVRX在ATmegal6单片机上的内核移植，接着就可以编写应用程序了。

2．2在AVRX上编写应用程序    

这时候要用一个新的makefile文件，同时自己的程序可以不和AVRX的内核在一个目录，但是要指出依赖文件的明确路径。makefile的框架可以采用Winavr的sam-ple文件夹下的makefile文件框架。这里的难点其实还是makefile文件的语法问题。下面介绍应用程序的makefile文件在实例中需要修改或增加的代码：

3  系统测试

3.1  系统实时性测试

在实时系统中，实时系统的实时性表现在系统对外部事件的响应能力上。系统通过中断来响应外部事件的发生，并且在用户中断程序中做的事要尽量少，把大部分工作留给任务去做，只是通过信号量或者消息机制来通知任务运行。Mega16的定时器2设为比较匹配输出模式，在匹配时间到了之后产生一定周期脉冲输出，并产生中断。设置定时器1为计数模式来计数产生的脉冲输出。通过定时器2的比较匹配中断服务子程序来发信号量通知任务运行，并在中断子程序中不开中断，而在任务得到信号后开中断，以实现中断处理与任务运行的同步。任务中对一个全局变量计数，以记录任务执行的次数。运行一段时间后，在设置的匹配时间里，任务的运行次数和定时器1的计数一样，则系统在这段时间里是能*响应外部事件的。当定时器2的比较匹配时间设为大于23 μs时，2个计数是相等的；当小于23 μs时，定时器1计数值大于任务计数值，说明任务没有*得到响应。这说明中断的进入和返回即系统对外部时间的响应和处理时间为23 μs，远远大于其他操作系统在AVR单片机上移植后的响应时间。

3．2应用例程测试    

这里只对源文件中的几个例程*行简单的编译，然后去掉不必要的代码，加入自己想测试的一些代码，进行了定时器控制模块、信号量和消息队列以其简单组合的测试，均在ATmega16上达到了预期的效果。 

4  心得体会

①AVRX的源码都是用汇编语言编写的，相对来讲代码效率很高，但是由于没有详细的API介绍文档，所以的入门方法就是先读懂RTOS的源码和例程，然后进行修改，再加上自己的代码逐渐熟练应用。 
   
②AVRX需要分配的堆栈为35个字节加上任务代码需要的额外堆栈，具体的大小取决于每个进程用的本地变量个数。比较好的确定分配给任务堆栈大小的方法是：分配很大的堆栈(如70字节)，运行一段应用程序后看堆栈到多深(因为GCC启动时把所有内存都清0了，这样很容易看到)。不过，为了安全起见，用编译器或仿真器在估计堆栈的顶端写入几个字节的0xFFFFF去验证到底达到了多少字节，
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