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嵌入式操作系统μCOS-II在LPC2104上的移植与应用
随着物联网的快速发展，嵌入式系统已经成为了现代人们生活不可或缺的一部分。而在嵌入式系统中，操作系统是其中重要的一环。μCOS-II是一个轻量级的、可裁剪的、可移植的实时操作系统。本论文主要讨论μCOS-II在英飞凌LPC2104芯片上的移植和应用。
一、LPC2104芯片介绍
LPC2104是英飞凌公司推出的一款32位ARM7TDMI-S微控制器，它具有高度的集成度、低功耗、高速性能等优点。在系统方案设计上，LPC2104集成了Flash存储器、SRAM、各种常规外设和控制器，使系统设计者可以更方便地使用LPC2104来构建他们的嵌入式系统。
二、μCOS-II嵌入式操作系统介绍
μCOS-II是Micrium公司提供的一个实时操作系统，该系统具有轻量级、可裁剪、可移植等优点。μCOS-II具有非常小的内存占用和CPU占用率，适用于资源受限、且对实时性要求较高的嵌入式系统中。μCOS-II可以基于优先级抢占或时间片轮询多种内核调度方式，提供任务、信号量、消息队列、事件标志组等多种内核对象。
在μCOS-II中，任务是最基本的内核对象。μCOS-II利用任务优先级进行任务调度。当有多个任务就绪时，μCOS-II会根据任务的优先级，将优先级最高的任务放入就绪队列，并使之运行。该系统还支持任务挂起、任务延迟等功能。
三、LPC2104芯片上μCOS-II的移植
μCOS-II是可移植的，因此可以移植到不同的硬件平台。μCOS-II的移植分为CPU架构移植和平台移植两个方面。LPC2104采用的是ARM7TDMI-S架构，μCOS-II已经支持了该CPU架构，因此需要进行的是平台移植。
在μCOS-II的平台移植过程中需要完成的工作包括：
1.硬件初始化：初始化系统时钟、串口、外部中断等硬件资源，以便操作系统能够正常运行。
2.内存管理：μCOS-II需要实现自己的内存管理器，对内存进行管理和分配。
3.任务堆栈：在LPC2104平台上，任务堆栈的大小可以按需调节。任务堆栈是任务的运行空间，其大小取决于任务需要执行的代码和数据量。
4.硬件中断：要支持硬件中断，需要将μCOS-II的硬件中断向量表复制到LPC2104芯片的对应地址中。
5.任务切换：μCOS-II的任务切换需要完成任务堆栈的保存和恢复、任务优先级的切换等过程。
四、LPC2104芯片上μCOS-II的应用
LPC2104移植完成后，可以用μCOS-II来构建各种嵌入式应用。以下是一个简单的μCOS-II应用程序。
1.任务创建
在μCOS-II中，任务的创建是通过调用OS_TaskCreate函数来完成的。该函数接受任务的入口函数、任务堆栈大小、任务优先级等参数，并返回任务ID。
2.任务停止
任务可以通过调用OS_TaskSuspend使自己停止运行，当任务需要继续执行时，可以通过调用OS_TaskResume函数使任务继续运行。
3.信号量
在μCOS-II中，信号量是一种特殊的互斥量，通过调用OS_SemCreate函数来创建。任务可以通过调用OS_SemPend函数获取信号量，在获取信号量后可以完成一些任务，最后需要通过调用OS_SemPost函数释放信号量。
4.消息队列
μCOS-II中的消息队列用于任务之间传递数据。任务通过调用OS_QCreate函数来创建消息队列。当有任务往消息队列发送数据时，可以通过调用OS_QPost函数。当任务需要读取消息队列中的数据时，可以通过调用OS_QPend函数等待读取。
五、结论
本文主要介绍了μCOS-II操作系统在LPC2104上的移植和应用。移植μCOS-II需要完成硬件初始化、内存管理、任务堆栈、硬件中断等工作。μCOS-II可以用于设计各种嵌入式应用，并提供了任务、信号量、消息队列、事件标志组等多种内核对象，使得开发嵌入式系统更为方便、快捷。