實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-II面向中小型嵌入式應(yīng)用,，包含全部功能模塊的內(nèi)核大約為10KB,，RAM的應(yīng)用量主要與系統(tǒng)中的任務(wù)數(shù)有關(guān),。
GPRS是在目前運(yùn)行的GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),，可以采用與GSM同樣的調(diào)制技術(shù),、頻率,，以及同樣的TDMA幀結(jié)構(gòu),。利用現(xiàn)有的基站子系統(tǒng)(BSS)，GPRS從一開始就可以提供全面的覆蓋,。
GPRS終端系統(tǒng)的硬件組成
GPRS終端系統(tǒng)主要由控制部分和GPRS無線模塊組成,，如圖1所示。
圖1 GPRS終端的硬件組成原理
為了適應(yīng)嵌入式技術(shù)在GPRS通信中的應(yīng)用,，系統(tǒng)的控制部分采用了S3C44B0x芯片,。
S3C44B0x是16/32位RISC微處理器， 為手持設(shè)備和通常應(yīng)用提供了一種高性價(jià)比的解決方案,。
S3C44B0x具有豐富的片內(nèi)資源,，可以通過串行接口操作GPRS模塊，操作指令為AT命令集,。
GPRS無線模塊采用了SIM300,，該模塊支持GPRS的語音、數(shù)據(jù)和短信息功能,，內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議,。該模塊主要由射頻天線、內(nèi)部Flash,、SRAM,、GSM基帶處理器、匹配電源和一個(gè)60腳的ZIF插座組成,。其中,，GSM基帶處理器是核心部件，其作用相當(dāng)于一個(gè)協(xié)議處理器,，用來處理外部系統(tǒng)通過串口發(fā)送過來的AT指令,。GPRS模塊接收速率可達(dá)86.2kbps，發(fā)送速率達(dá)21.5kbps,，易于集成,。
μC/OS-II的移植
μC/OS-II是一個(gè)移植性很強(qiáng)的操作系統(tǒng),，其源代碼分為硬件無關(guān)和硬件有關(guān)兩個(gè)部分，移植時(shí)只需修改與硬件有關(guān)的部分,。移植μC/OS-II到S3C44B0X 上,，需做以下工作：
(1) 修改數(shù)據(jù)類型
為保持與平臺的無關(guān)性，μC/OS-II使用經(jīng)過宏定義的通用類型,，如INT16U,，表示16 位無符號數(shù)。在移植時(shí),，要把它們映射成正確的類型,。
(2) 進(jìn)入和退出臨界段
用關(guān)閉和打開中斷的方式，實(shí)現(xiàn)進(jìn)入臨界段函數(shù)OS_ENTER_CRITICAL()和退出臨界段函數(shù)OS_EX2IT_CRITICAL(),。
(3) 設(shè)置堆棧生長方向
不同的處理器堆棧的生長方向不同,，對S3C44B0X來說，其生長方向可以向上也可以向下,。但是,，由于編譯器ADS僅支持堆棧從上往下長，并且必須是滿遞減堆棧,，所以這里要設(shè)置的實(shí)際使用方向?yàn)橄蛳略鲩L,，即
#define OS_STR_GROWTH 1;
(4) 任務(wù)的切換和調(diào)度
進(jìn)行任務(wù)的切換和調(diào)度有兩種方法，一是當(dāng)前運(yùn)行的任務(wù)主動(dòng)調(diào)用OS_Sched() ,，判斷是否有更高優(yōu)先級的任務(wù)要運(yùn)行,，如果有就將其切換到就緒態(tài)，然后調(diào)用OS_TASK_SW() ,，產(chǎn)生一個(gè)軟中斷,，中斷向量指向函數(shù)OSIntCtxSw() ，在其中修改任務(wù)堆棧,，運(yùn)行新的任務(wù),。二是產(chǎn)生硬件中斷后，在中斷處理函數(shù)中調(diào)用OSIntEx(),。
在上述過程中,，產(chǎn)生軟中斷和修改任務(wù)堆棧的代碼都是與處理器相關(guān)的， S3C44B0X 的軟中斷匯編指令是SWI ,，壓棧和出棧的匯編指令分別是STM和LDM,。
(5) 堆棧的初始化
μC/OS-II在創(chuàng)建任務(wù)時(shí)會調(diào)用OSTaskStkInt() 函數(shù)對任務(wù)堆棧進(jìn)行初始化，這里需要將堆棧設(shè)置成和產(chǎn)生中斷后的形式一樣,，一般包括任務(wù)起始地址,、中斷返回地址、CPU 寄存器等內(nèi)容。另外,，還要保證任務(wù)是運(yùn)行在特權(quán)模式下,，而不是用戶模式下。
(6) 時(shí)鐘節(jié)拍中斷
μC/OS-II用時(shí)鐘節(jié)拍中斷實(shí)現(xiàn)時(shí)間延遲和超時(shí)功能,，定時(shí)頻率一般在10Hz~100Hz,。設(shè)置定時(shí)器的代碼與CPU 相關(guān)，中斷向量必須指向μC/OS-II時(shí)鐘節(jié)拍中斷服務(wù)子程序OSTickISR() ,。
系統(tǒng)的流程和任務(wù)的組成
本系統(tǒng)中,，首先調(diào)用OSInit()，初始化μC/OS-II所有的變量和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),，再調(diào)用ARM_init()初始化微控制器的定時(shí)器及串口等硬件,，通過調(diào)用OSTaskCreate()，依次創(chuàng)建各個(gè)任務(wù),，最后調(diào)用OSStart()啟動(dòng)系統(tǒng),，開始多任務(wù)調(diào)度。整個(gè)系統(tǒng)控制程序模塊及流程如圖2 所示,。
圖2 系統(tǒng)控制程序模塊及流程
整個(gè)系統(tǒng)中的任務(wù)包括ARM控制部分的鍵盤掃描、LCD顯示任務(wù)和通信任務(wù)以及GPRS終端功能的短消息任務(wù),，語音通話任務(wù)等,。因此，在μC/OS-II系統(tǒng)中的任務(wù)主要包括：
鍵盤掃描任務(wù)task_sys_key scan(),，包括4×4鍵盤部分的掃描識別keyscan(),，以及對應(yīng)按鍵功能編碼的實(shí)現(xiàn)keyscan_code()等。
LCD顯示任務(wù)task_sys_ lcddis(),，包括背景內(nèi)容顯示display_context(),、輸入內(nèi)容顯示display_input()、輸出內(nèi)容顯示display_output()等,。
通信任務(wù)task_sys_ communication(),，除了包括系統(tǒng)和主機(jī)進(jìn)行通信的函數(shù)host_msg()，以實(shí)現(xiàn)通過電腦進(jìn)行系統(tǒng)操作,，還有各個(gè)任務(wù)之間相互通信的處理msg_tasl(),。
話音通話任務(wù)task_sys_ telephone()，其中包括電話呼叫GPRS_phone_call(),、電話接聽gprs_phone_recevie()等,。 另外，還包括系統(tǒng)短信收發(fā)任務(wù),。
根據(jù)系統(tǒng)進(jìn)行GPRS短消息通信和語音通信的功能要求,，設(shè)置各個(gè)任務(wù)的優(yōu)先級如表1所示。
結(jié)語
μC/OS-II實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是開放源代碼且得到實(shí)際驗(yàn)證的軟件平臺，而S3C44BOx具有強(qiáng)大的32位RISC性能,，基于此軟件及硬件平臺對GPRS模塊進(jìn)行設(shè)計(jì),，能大量減輕研發(fā)任務(wù)，提高研發(fā)速度,，為在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)GPRS終端系統(tǒng)設(shè)計(jì)創(chuàng)造良好條件,。
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