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20世紀(jì)30年代，英國送奶公司送奶到訂戶門口，沒蓋子也沒封口，麻雀和紅襟鳥可以很容易的喝到上層的奶皮。后來，牛奶公司把瓶口用錫箔紙封裝起來防止鳥的偷食。20年后，英國的麻雀都學(xué)會(huì)了用嘴把奶瓶的錫箔紙啄開，繼續(xù)偷吃它們喜歡的奶皮。然而，同樣是20年，紅襟鳥卻一直沒學(xué)會(huì)這種方法。生物學(xué)家對這兩種鳥進(jìn)行了研究，從生理角度看它們沒多大區(qū)別，但在進(jìn)化上卻如此的不同。后來發(fā)現(xiàn)這于它們的生活習(xí)性有關(guān)，麻雀是群居的鳥類，當(dāng)某只發(fā)現(xiàn)了啄破錫箔紙的方法，就可以教會(huì)別的麻雀。而紅襟鳥則喜歡獨(dú)居，它們?nèi)Φ貫橹�，溝通僅止于求偶和對侵犯者的驅(qū)逐，因此，就是有某只發(fā)現(xiàn)了那個(gè)方法，別的鳥也無法知曉。對于人類也是如此，進(jìn)步需要交流和行動(dòng)，這樣，新技能才可以發(fā)揚(yáng)光大。于是，我寫了一下這些學(xué)習(xí)硬件編程中的感受。 一、 初學(xué)匯編 研究生課程結(jié)束時(shí)，我知道畢設(shè)應(yīng)該是硬件相關(guān)的方向，當(dāng)時(shí)對硬件的認(rèn)識是一片空白�？粗瑢W(xué)們早就投入到自己的課題中，自己很著急。忙著去圖書館借了很多關(guān)于硬件的書，和電子、電路、單片機(jī)等相關(guān)的，五花八門，只要覺得里面有想知道的，就拿回來啃，像一只忙碌的沒頭的蒼蠅一樣亂撞。對單片機(jī)類的，沒有"型號"的概念，天書一般，只好理解一些硬件基本知識，很多東西覺得很好，下功夫理解記憶，但沒多久就忘了一干二凈�，F(xiàn)在想想很正常，因?yàn)槟男〇|西是需要實(shí)踐的。那個(gè)學(xué)期前后借了幾十本書，但看懂的很少。當(dāng)時(shí)做的筆記，只限于對三態(tài)門、總線驅(qū)動(dòng)器、鎖存器、計(jì)數(shù)器之類的概念了解，很是低級的東西。后來就看DSP的書，實(shí)驗(yàn)室的書不管是寫什么系列的，都被我瀏覽了一番，好像朦朧的明白了什么。腦袋里裝了一堆不知前因后果的片斷就到了新學(xué)期，DSP和操作系統(tǒng)更是沒有頭緒，好在當(dāng)時(shí)有了確定的目標(biāo)——TMS320F240。寫開題報(bào)告前，努力的看了ucOS－II操作系統(tǒng)，仔細(xì)的讀了有關(guān)240的原理的書。但仍然對這兩者怎么聯(lián)系起來的概念很模糊。在開題報(bào)告里，寫了很多怎樣在ucOS 里編程的問題，在當(dāng)時(shí)的理解下，覺得寫了很"充分"的東西，想象著以后編程就是那個(gè)樣子的。但實(shí)踐以后知道那時(shí)的理解有些本末倒置了。 開題后已是四月上旬了，"嵌入式"、"操作系統(tǒng)"、"移植"、"DSP"這些東西一直在腦子了盤旋，看書上網(wǎng)查資料都要朝著這些目標(biāo)。比較蠢的做法是，像我一樣只是努力的找書，企圖把這些底層的東西都理解了，甚至想把匯編的指令都記住。直到五月中旬的一天，覺得這樣埋頭讀書不能前進(jìn)了，就準(zhǔn)備動(dòng)手。當(dāng)時(shí)已經(jīng)是非典隔離期了，大家都在拼命的運(yùn)動(dòng)發(fā)泄各種心情，沒有學(xué)習(xí)的氣氛。我也很怕，沒心情學(xué)習(xí)，但不敢消沉下去。于是我拿過來板子、仿真器、電源這些很陌生的東西，試著把它們裝起來，接著就是裝軟件、仿真器驅(qū)動(dòng)，因?yàn)橛邪惭b步驟的說明，我很順利的完成了。但測試軟件時(shí)卻顯示沒有成功，仿真器不能用，安裝軟件的能力我還是比較自信的，但就是找不到問題，請有經(jīng)驗(yàn)的同學(xué)幫忙結(jié)果一樣。忙了兩天還沒搞定仿真器，嚴(yán)重的打擊了我本來就很迷茫的自信。正當(dāng)我無所適從時(shí)，很幸運(yùn)的突然發(fā)現(xiàn)了電腦CMOS設(shè)置里有并口設(shè)置的選項(xiàng)，我發(fā)現(xiàn)了"EPP"模式，我當(dāng)時(shí)就知道了這次成功了。這個(gè)開頭很難，但困難有多大，解決困難后就有多興奮，興奮之余渾身充滿了前進(jìn)的動(dòng)力。 接下來就可以編程了，第一步要熟悉軟件編程環(huán)境，我的第一個(gè)疑問就是"Simulator"和"Emulator"的區(qū)別。我上網(wǎng)到清華的BBS上發(fā)現(xiàn)有很多人在討論DSP，我在別人的貼子中隱約知道了我用仿真器就是"Emulator"（Simulator是在軟件中模擬，開始我還想試試，但有仿真器，最終沒去理會(huì)）。論壇人氣很旺，很多問題我都不知所云，大開眼界，原來問題有這么多！我的第一個(gè)程序是最簡單的加法。由于我之前還是努力的看了書，所以用到的簡單指令不用很費(fèi)力就可以寫出來，但一個(gè)完整的程序不止這些，要知道cmd文件怎么寫，知道它的作用（當(dāng)時(shí)不能完全理解，按照大家一貫的寫法寫），還有中斷向量表、頭文件等。這些文件的作用開始是我不能完全理解的，不太明白為什么那么寫。大多書中只是稍微提一下，不能足以幫一個(gè)初學(xué)者建立一個(gè)很明確的概念和編程框架。因?yàn)槌绦蚝芎唵�，我仿照師姐留下的一個(gè)加法程序?qū)懥顺鰜�。這個(gè)加法程序用了三天時(shí)間，其中大部分時(shí)間花費(fèi)在一個(gè)小問題上：第一次寫程序太隨意，可能是寫高級語言程序的毛病，一個(gè)標(biāo)號的第一個(gè)字母我沒有寫在第一列，而是隨意的打了個(gè)空格（當(dāng)時(shí)沒有意識到后果），這個(gè)空格害我找了調(diào)試了一天時(shí)間！找出錯(cuò)誤以后，我又總結(jié)了一下，哪些格式可以隨意寫，哪些要嚴(yán)格遵守，這樣再寫程序就不那么不自在了。這樣簡單的"1＋1＝2"，畢竟不能解決我的大部分疑問，只是稍微了解了編程環(huán)境，還有很多個(gè)疑問不能找到答案，所以就把CC'C2000的幫助文件很仔細(xì)的看了一遍，很費(fèi)勁，當(dāng)時(shí)覺得沒有很大收獲，但從此對幫助文件的內(nèi)容有了大致的了解，在以后的編程過程中，很習(xí)慣的查看幫助。 完成了第一個(gè)程序，以后的就按照這個(gè)結(jié)構(gòu)寫其他一些簡單的程序，逐漸的用到了寄存器、中斷等。這樣就熟悉了以前看書時(shí)想努力記住但沒有成功的一些指令和寄存器的配置，還逐步的有了一些調(diào)試經(jīng)驗(yàn)。逐漸的我不像以前那樣急切，很多問題是要細(xì)心的體會(huì)，試驗(yàn)一次不能反映全部問題，經(jīng)驗(yàn)是在不斷更正錯(cuò)誤的基礎(chǔ)上積累起來的。我的一個(gè)體會(huì)是：不要試圖在最初知道所有問題的答案，即使找到的答案也只是紙上談兵，還要在實(shí)踐中深化理解，大部分答案都在實(shí)踐中自然浮出水面。最初編程很死，不敢越雷池半步，這是因?yàn)楹芏鄸|西不完全理解，只有按部就班的把它做出來，不敢加以隨意的變化，變了就不知道對不對。我把這些不理解的東西就當(dāng)作學(xué)習(xí)的目標(biāo)，帶著這些問題從練習(xí)中逐漸找出答案。這個(gè)過程中，我養(yǎng)成了一個(gè)習(xí)慣：因?yàn)閱栴}很多，我隨時(shí)都有可能明白了一些，也可能又有了一個(gè)新的疑問，我就把這些想法隨時(shí)記下來，等待以后驗(yàn)證或?qū)ふ掖鸢�。寫下來對我加深印象真的很有用。后來，如果有了什么重要的�?jīng)驗(yàn)，等一個(gè)程序成功后，都會(huì)把它們總結(jié)出來，算是對自己的一種肯定，很有成就感�？偨Y(jié)的多了，就了解了很多細(xì)節(jié)的東西，哪怕是以前看起來很簡單的指令，也有運(yùn)用是很巧妙的地方。舉幾個(gè)例子： 1．對形如：y=a1*x1+a2*x2+a3*x3的多項(xiàng)式編程，240指令的裝載臨時(shí)寄存器的指令有LT、LTD、LTP、LTA、LTS，乘法指令有MPY、MPYS、MPYA、MPYU，這些指令中有很多可以同時(shí)執(zhí)行幾步，如果能巧妙的結(jié)合利用，程序很簡潔、效率很高，但要很好的運(yùn)用，不是很容易（這些是最能體現(xiàn)DSP特點(diǎn)的指令，還有塊移動(dòng)指令，它們和流水線有關(guān)，所以效率很高）。自己寫程序不要求很高，但知道它們之間有區(qū)別即使不用、記不大清楚，看別人的程序也能充分的領(lǐng)會(huì)其中的巧妙。有一條指令BANZ，我的程序中最初肯定不會(huì)利用它，偶爾一次看到有人用，仔細(xì)的體會(huì)了它的用法，發(fā)現(xiàn)用在循環(huán)中真是個(gè)不錯(cuò)的選擇。 2．有一次看一個(gè)程序，涉及到了定標(biāo)問題，我?guī)缀跏强粗绦虺聛淼脑囼?yàn)的。其中有幾條非常常見的指令MPY、MPYA、ADD、OR在編譯時(shí)提示有錯(cuò)誤，程序中有這么兩句： MPY #7FFBH MPYA #0H 我看不出有問題，而且和書上是一模一樣的呀。我就查軟件中的幫助，發(fā)現(xiàn)原來書上用錯(cuò)了！那個(gè)錯(cuò)誤實(shí)在是非常容易犯的！對MPY ＃k指令，操作數(shù)為立即數(shù)時(shí)為只能是 "13-bit short immediate value"。對MPYA指令根本就沒有立即數(shù)尋址方式，只有直接或間接尋址方式。還有ADD和OR的用法都是類似的想當(dāng)然地用，而不注意它地特殊之處。比較幸運(yùn)的是，這種錯(cuò)誤編譯器可以發(fā)現(xiàn)的，但有些隱含的錯(cuò)誤它可能發(fā)現(xiàn)不了，自己又覺得不可能會(huì)錯(cuò)，結(jié)果出來后錯(cuò)誤很難排除。 3．最初面對240眾多的寄存器，初始化時(shí)總覺得多寫了沒有用到，不然就是少了一些配置，這些要和240內(nèi)部結(jié)構(gòu)結(jié)合起來記憶理解。開始是對CPU寄存器、系統(tǒng)配置寄存器、時(shí)鐘模塊寄存器熟悉，其次熟悉了定時(shí)器、比較模塊的寄存器配置，上手后就慢慢熟悉其他的，比較麻煩的就是EV模塊。大多寄存器只要在程序的最初配置一次，就可以不用管了，個(gè)別的比較特殊。如等待狀態(tài)發(fā)生寄存器WSGR在IO空間中，對它賦值就要用out指令而不是常用的splk。還有如 COMCON，要配置為PWM模式，為保證全比較單元的正確操作，需要對它連續(xù)兩次寫操作。還有時(shí)鐘控制寄存器CKCR0、CKCR1，編程時(shí)，必須先使 CKCR0的CLKMD1＝0，禁止PLL，然后根據(jù)要求設(shè)置CKCR1設(shè)置其他位，最后使CLKMD1＝1，允許PLL工作（如果使用PLL的話）。還有定時(shí)器的控制寄存器TxCON有時(shí)也需要寫兩次，第一次配置，第二次啟動(dòng)。總之，對一些需要比較"特殊"的做法，如果注意總結(jié)會(huì)對整體有個(gè)清晰的把握。 二、 移植系統(tǒng) 練習(xí)多了，就有點(diǎn)柳暗花明的感覺。于是躍躍欲試，開始試著做我的重要任務(wù)——移植uCOS II，看了紹貝貝的書，明白了我要做的是什么，雖然這時(shí)還是霧里看花，理解也很朦朧，但已經(jīng)有了前所未有的自信。最簡單的方法是去www.ucos.com網(wǎng)站下載已經(jīng)移植的代碼，當(dāng)時(shí)我查的時(shí)候，對TI的DSP，只有C31和C54的移植代碼下載（不知現(xiàn)在有沒有更新）。我試著從從這兩個(gè)例程中學(xué)習(xí)我需要的東西。首先是要明白這么多文件的組織關(guān)系，最初面對一大堆文件，根本不知它們是何種關(guān)系，為什么存在？大多文獻(xiàn)里的都是對幾個(gè)移植文件做了詳細(xì)的說明，而對怎樣組織的好像是不言而瑜的事情，對一個(gè)資深的程序員確實(shí)沒有必要教怎么做，可是我沒有開發(fā)大程序的經(jīng)驗(yàn)，沒有清晰的把握，因?yàn)樽约鹤龅膮R編程序都是十幾行的小程序，而且還是對cmd文件、向量表、頭文件這些不是程序"核心"的東西沒有深刻的認(rèn)識，我對這些零散的文件研究了很久，才意識到我不止要改幾個(gè)函數(shù)那么簡單，還要要寫一個(gè)有main.c的文件、一個(gè) cmd文件、中斷向量表、一些必要的頭文件，還要象寫其他簡單的程序一樣做一個(gè)框架，操作系統(tǒng)當(dāng)成普通的用戶程序一樣和這個(gè)框架結(jié)合起來，然后再寫程序和普通的不同的是我有這么多別人都已經(jīng)做了的東西，我要實(shí)現(xiàn)那樣的機(jī)制不用自己去寫，只需拿來用。 明白這些算是思想上的重大突破，不然連 DSP程序和操作系統(tǒng)的關(guān)系都不知道。這樣就動(dòng)手寫移植部分代碼，代碼中的一些是參照一個(gè)例子，那個(gè)應(yīng)該是240的移植，也只是移植部分的代碼，不是一個(gè)完整的代碼。最初我對ucos認(rèn)識不深的時(shí)候，借鑒了那個(gè)程序中的一些做法，如任務(wù)切換函數(shù)是用軟件中斷INT31，當(dāng)時(shí)對中斷的認(rèn)識都很淺，不用說軟件中斷了。對于什么是硬件中斷什么是軟件中斷的問題也困擾我很長時(shí)間，曾經(jīng)問過一個(gè)比我早入手的同學(xué)，在他的編程中也沒有用過軟件中斷，可以說沒有意識到這兩種中斷只是匯編中普通的中斷。至于為什么用INT31就不知道了，現(xiàn)在知道了可以用任何一個(gè)軟中斷的。還有一個(gè)就是調(diào)用庫函數(shù)I$$SAVE和I$$ REST用于移植，最初我在傻傻的想，我是不是可以直接用這兩個(gè)函數(shù)?可是它們在什么地方？我怎樣找到它們看看代碼？還有很多別的疑問，但我還是建立了一個(gè).mak把那些覺得需要的文件加了進(jìn)去并按照以前的做法把它們"歸位"。然后編譯，當(dāng)然有很多很多錯(cuò)誤，除了語法錯(cuò)誤，當(dāng)然有我不懂的錯(cuò)誤。我盡可能的改了一些，但不能完全正確。問題是出在用C編程上，所以我還要熟悉用C編程的方法。 （一） 用C編程 最初用C寫沒有什么可以參考的書，我還是從最簡單的加法開始，寫一個(gè)純粹的C程序，同學(xué)說可以用輸出語句輸出結(jié)果，我的即使運(yùn)行正確也不能輸出，找了人幫忙看，還是于事無補(bǔ)。畢竟用C的人很少，于是我自己開始仔細(xì)的找原因。看生成的map文件找結(jié)果所在的地址，有結(jié)果而且正確，看交*列表，C語句對應(yīng)的匯編語句，沒什么錯(cuò)誤，就是不明白為什么有錯(cuò)，和別人的不一樣。這當(dāng)然影響我的自信心，覺得為什么倒霉的總是我？抱怨當(dāng)然不是辦法，還是要繼續(xù)找錯(cuò)了。于是我拿起了放了很久都沒看的TI的C編譯器文檔，雖是全英文的，還是堅(jiān)持了三天看完了，好像沒有找到答案，但更堅(jiān)定了我的想法，錯(cuò)誤是肯定有的，因?yàn)槲臋n上有printf函數(shù)，但好像不影響程序的運(yùn)行結(jié)果，于是在以后的編程中只好暫時(shí)放棄用輸出語句（后來調(diào)試基本成功后換了板子就可以輸出了），這對調(diào)試當(dāng)然很不方便，要在映射的地址中看結(jié)果。看文檔的好處是，更清楚的知道了用C和匯編編程的不同，如cmd文件、中斷向量表的寫法。因?yàn)橐婕暗交旌暇幊�，就要對在C中和匯編中的函數(shù)、變量互相調(diào)用問題弄明白，這是個(gè)難點(diǎn)，那個(gè)文檔看了很多遍，有的問題還是不能完全明白，最終在老師的幫助下對它有了比較清晰的理解，理解后就用編程來驗(yàn)證，結(jié)果是我們的理解是正確的（后來看到有些書上也有對此的討論，我甚至能判斷作者的理解是否完全正確）。下面是幾點(diǎn)總結(jié)： cmd文件寫法可以參照CC‘C2000幫助文件中的例子，還可以查閱TI文檔spru024D的2.8.3。 寄存器映射地址頭文件，和匯編中的不同，要重新定義，定義方法如下： #define CKCR0 (volatile unsigned int *) 0x702B 使用方法： *CKCR0=0x0041; 中斷向量表的第一條語句應(yīng)該跳轉(zhuǎn)到_c_int0對于這點(diǎn)我最初不是很明白，因?yàn)槲铱吹降某绦蚨际且詍ain開始的。后來逐漸明白了，_c_int0是程序真正開始的地方，只是這個(gè)開始不是開發(fā)者寫出來的，而是編譯器自動(dòng)為我們做好的，你要配合它做的是就是在Build Option中對linker的C Initialization的選項(xiàng)選擇ROM Autoinitialization Model或RAM Autoinitialization Model，而不是匯編中的No Autoinitialization，開發(fā)者的程序要以main函數(shù)開始，初始化結(jié)束后會(huì)跳轉(zhuǎn)到main函數(shù)。在反匯編代碼中可以看到這些過程。兩種初始化的方式詳見上面文檔的同一節(jié)。 匯編代碼中要用到的C的變量或符號，都要在前面加"_ "，即C中的fun要用在匯編中寫為"_fun"。當(dāng)然互調(diào)前要聲明為全局變量或外部函數(shù)。詳細(xì)的說明見spru024D的4.2.2。在C中要嵌入?yún)R編的格式為： asm(" clrc INTM"); 這個(gè)地方要注意的是引號里面第一個(gè)字符為空格或Tab鍵（還可以是別的記不大清了），不能直接寫指令。為什么會(huì)有上面的一些規(guī)定，看看反匯編的代碼就很清楚了，編譯后編譯器會(huì)為C中的符號都加以下劃線，所以在匯編中用當(dāng)然要寫成"一樣"的了，第二條規(guī)則也是和編譯以后的程序格式有關(guān)，可以在你的程序中故意不正確的寫，看看顯示的錯(cuò)誤就明白了。 比較難的是C調(diào)用匯編函數(shù)，匯編函數(shù)的寫法。這時(shí)要在匯編函數(shù)的開始和結(jié)束加入一些語句。C中用三個(gè)寄存器管理堆棧和局部幀：AR1作為堆棧指針 SP，AR0作為幀指針FP，AR2最為局部變量指針LVP。調(diào)用函數(shù)時(shí)當(dāng)前指針必須為AR1，首先要在軟件堆棧中保存函數(shù)返回地址、FP，分配局部幀空間，空間的大小是局部變量的個(gè)數(shù)加1，如果被調(diào)函數(shù)中可能修改寄存AR6、AR7，也要保存（當(dāng)編譯器優(yōu)化時(shí)它們被用作保存寄存器變量）。函數(shù)實(shí)現(xiàn)過程中注意調(diào)用它的函數(shù)傳遞的參數(shù)的存放次序：從右到左按照堆棧增長的方向放置。函數(shù)退出時(shí)和進(jìn)入函數(shù)時(shí)的操作相反。這個(gè)規(guī)則的原因也可以從生成的交*列表中找到答案，和上面的原因大同小異，C語句編譯后的匯編代碼可以看出在任何一個(gè)函數(shù)調(diào)用前都會(huì)有這樣的"保存 "工作，結(jié)束時(shí)做相應(yīng)的恢復(fù)。詳見spru024D的4.2.2，4.2.4和4.3節(jié)。 用C時(shí)需要.lib庫函數(shù)，這個(gè)格式的不能用文本的形式看，在它的同一目錄下有rts.scr文件可以以文本形式打開。用一個(gè)命令可以提取某個(gè)庫函數(shù)可以對它查看或是修改。我知道這個(gè)過程，但沒有用過，所以不多說了。詳見spru024D的4.1.3。 （二）系統(tǒng)調(diào)試及總結(jié) 明白了以上的規(guī)則就可以大膽的用C編程了，確實(shí)要比匯編方便了很多�，F(xiàn)在還回到我的移植程序中，弄懂上面的東西后又修改了一些錯(cuò)誤，到了六月上旬，整個(gè)程序編譯通過了。我很興奮，終于有了進(jìn)展。接下來就是調(diào)試，調(diào)試是比編寫程序痛苦的事，對那些隱藏的錯(cuò)誤要能順利的找出來實(shí)在是困難。系統(tǒng)不能正常工作，首先懷疑的就是移植代碼部分，移植代碼是按照ucOS提供的步驟寫的，寫的時(shí)候由于借鑒了別的例子并沒有深刻理解，調(diào)試時(shí)就必須有個(gè)深刻地認(rèn)識。 難點(diǎn)一：對任務(wù)堆棧初始初始化函數(shù)OSTaskStkInit（）的作用的理解，方法是模擬TI公司的I$$SAVE庫函數(shù)對任務(wù)堆棧初始化，按照庫函數(shù)地保存順序開辟�？臻g，得到堆棧指針。這個(gè)函數(shù)的編寫要充分理解"堆棧"的概念。芯片本身的堆棧只有 8 級，無法作為系統(tǒng)堆棧使用，這8級堆棧用來保存函數(shù)調(diào)用和中斷的返回地址。C 編譯器將寄存器AR0、AR1作為SP和FP管理系統(tǒng)堆棧和局部幀（上面有說明）。編譯器使保存在硬件堆棧里的返回地址彈出保存在系統(tǒng)堆棧里，并保存其他寄存器，即保存了任務(wù)運(yùn)行的現(xiàn)場，這些工作都由I$$SAVE來做。有了任務(wù)堆棧初始化函數(shù)OSTaskStkInit（），系統(tǒng)在進(jìn)行初始化時(shí)，這個(gè)函數(shù)將任務(wù)地址放在堆棧中，然后用中斷返回也就是I$$REST函數(shù)將寄存器和TOS初始化，將任務(wù)的起始地址彈回到TOS中，這樣就能從中斷的任務(wù)開始運(yùn)行了。 難點(diǎn)二：時(shí)鐘節(jié)拍。對節(jié)拍地作用是在看了操作系統(tǒng)的內(nèi)核代碼后有了深刻認(rèn)識的，雖然移植是可能不太了解具體的代碼，但沒有操作系統(tǒng)的概念最好把這個(gè)比較易學(xué)的操作系統(tǒng)的代碼看看，有個(gè)結(jié)構(gòu)和原理的認(rèn)識，我大概花了一周仔細(xì)的看了書和代碼，這次和以前看不同，了解了代碼實(shí)現(xiàn)地細(xì)節(jié)，看完會(huì)更加頭腦清醒。最初地時(shí)鐘節(jié)拍中斷是用實(shí)時(shí)時(shí)鐘中斷RTI，看完代碼知道了應(yīng)該不可以用它來實(shí)現(xiàn)節(jié)拍，因?yàn)橄到y(tǒng)時(shí)鐘地啟動(dòng)是在初始化結(jié)束后第一個(gè)任務(wù)開始前啟動(dòng)的，實(shí)時(shí)時(shí)鐘不能這樣控制，它在板子上電是就啟動(dòng)了，所以我改用定時(shí)器1實(shí)現(xiàn)。時(shí)鐘節(jié)拍函數(shù)OSTickISR（）的實(shí)現(xiàn)是定時(shí)器的硬件中斷，因?yàn)樵谖倚薷倪^程中不斷地出錯(cuò)，這使我熟練掌握了F240的中斷編程方法。我對中斷編程做了總結(jié)，包括用C編寫中斷，對初學(xué)者應(yīng)該有幫助： 在UCOS中的中斷編程和一般的中斷編程稍有不同。共同的是： 1．中斷矢量表。中斷矢量表一定要定位在程序空間的地址0開始的地方，0000h～003Fh為中斷矢量表。第0行跳轉(zhuǎn)到代碼開始的地方、第1到第6行是硬件中斷跳轉(zhuǎn)指令，除NMI中斷其他是軟件中斷指令（INTk最大為INT31）。發(fā)生硬件中斷后，處理器自動(dòng)到前面查表跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)位置。軟件中斷是在程序中執(zhí)行了INTk指令才會(huì)發(fā)生，然后根據(jù)x查中斷矢量表跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的ISR（移植系統(tǒng)時(shí)用到了軟件中斷指令，即任務(wù)切換函數(shù)）。 2．硬件中斷系統(tǒng)。其中的可屏蔽中斷INTk（k＝1～6）對應(yīng)了多個(gè)中斷源，有系統(tǒng)中斷和EV中斷，它們都通過INTk和CPU相關(guān)（將INTk稱為內(nèi)核中斷）。寫系統(tǒng)中斷或EV中斷必須知道對應(yīng)哪個(gè)內(nèi)核中斷。因?yàn)槊總�(gè)內(nèi)核中斷對應(yīng)了幾個(gè)中斷源（具體對應(yīng)查閱書籍）。有中斷源復(fù)用問題，當(dāng)一個(gè)內(nèi)核中斷中有多于一個(gè)的外部中斷發(fā)生時(shí)，就要查外部中斷矢量表，它是根據(jù)中斷標(biāo)識排列的。注意每條跳轉(zhuǎn)指令占兩個(gè)字節(jié)。外部中斷矢量表的位置可以在程序空間的任何位置（表中有一個(gè)代表表的起始位置的符號）。對它的查表方式為基址＋變址�；窞楸淼钠鹗嫉刂�，變址為中斷源的標(biāo)識×2。 3．中斷編程。本程序的 INT1有中斷復(fù)用，如果用匯編編寫，需要外部中斷矢量表。但在ucOS中編寫串口通訊時(shí)，發(fā)送任務(wù)沒有采用中斷方式，它要和接收任務(wù)通訊而有相應(yīng)的動(dòng)作（沒有操作系統(tǒng)時(shí)就是查詢方式）。即接收中斷發(fā)生后要調(diào)用發(fā)送信號量函數(shù)（也可以使用別的通訊機(jī)制），在匯編中調(diào)用較麻煩，所以采用了C編程，這樣在 INT1的ISR中用了switch語句，就不用外部中斷矢量表。其他中斷源沒有復(fù)用問題。所以整個(gè)程序也不需要外部中斷矢量表。 在ucOS中的中斷編程要注意的是進(jìn)入中斷調(diào)用庫函數(shù)I$$SAVE（C編寫自動(dòng)調(diào)用）,而程序結(jié)束是調(diào)用OSINTExit（）（最后調(diào)用了I$$REST）。 看了操作系統(tǒng)的源代碼再加上對F240編程方法進(jìn)一步掌握，感覺對這個(gè)系統(tǒng)的整體有很清晰的認(rèn)識，很高興自己在無數(shù)的錯(cuò)誤中摸索出來了。不幸的是我的程序仍然不能成功地運(yùn)行，但我相信應(yīng)該問題不太大，應(yīng)該不是在關(guān)鍵處。因?yàn)橄到y(tǒng)可以單步運(yùn)行且結(jié)果正確。我很幸運(yùn)的在網(wǎng)上遇到了一位做過在2407移植的人，網(wǎng)上還有完整地源碼下載。我對比了程序，仍然不知錯(cuò)在哪里，然后我向他討教，他給了一個(gè)建議是，查看map文件，找到兩個(gè)常量表OSMapTbl和 OSUnMapTbl的映射地址，看看它們的值是否正確。我查看了一下沒錯(cuò)，但偶然發(fā)現(xiàn)一個(gè)寄存器的映射地址是錯(cuò)的，再看其他寄存器也是錯(cuò)的，因?yàn)橛肅編程寄存器的映射頭文件要重新定義，我采用的是賦值語句，定義指針，程序中用指針尋址，這種方法應(yīng)該是沒有問題的，但我知道有它的不方便的地方，不利于我的程序中在每個(gè)需要的文件中包含這個(gè)頭文件，于是就改成宏定義寄存器，這樣改過之后地址映射就正確了。我把程序從頭到尾的看了很多遍，包括反匯編的代碼都仔細(xì)去找錯(cuò)，倒是有點(diǎn)小bug被找出來，但都不是致命的那個(gè)。在我身心俱憊時(shí)，我決定放松一下。放風(fēng)了兩天，仍然心有不甘，就又著手我的程序。這次我把所有的寄存器配置從操作系統(tǒng)中拿開，在匯編中檢驗(yàn)，終于找到了那個(gè)bug：SYSCR的配置錯(cuò)誤，這個(gè)常用的寄存器不用看幫助就知道怎樣配置，但我寫錯(cuò)了，可能是最初的筆誤，直接導(dǎo)致了系統(tǒng)的復(fù)位。系統(tǒng)終于可以運(yùn)行了！從我的第一個(gè)程序到這時(shí)有兩個(gè)多月的時(shí)間，我學(xué)業(yè)生涯中最不平坦的兩個(gè)多月。 我換了一塊板子，以前不能顯示輸出語句結(jié)果的問題也解決了，于是我又寫了比較復(fù)雜的測試程序測試系統(tǒng)運(yùn)行情況，雖然不是一次就可以寫成功的，但這次調(diào)試用了很短的時(shí)間。還有下面的總結(jié)，是C語言幾個(gè)關(guān)鍵字有關(guān)的內(nèi)容，雖然較為基礎(chǔ)，在操作系統(tǒng)中可能用到的，對透徹把握程序很有幫助。 1．volatile類型限定符。用它修飾的對象叫易變對象，用于告訴編譯程序它所修飾的對象（可以是變量或常量）的值可能會(huì)以程序中未顯式指定的方式發(fā)生變化，即不是由程序中的賦值、初始化等顯式指定的方式發(fā)生變化。如，其變化可能式由中斷程序或IO端口所施加的。再如，在程序中可能會(huì)把某個(gè)全局變量的地址傳送給操作系統(tǒng)的時(shí)鐘并用于存放系統(tǒng)的實(shí)際時(shí)間，盡管程序中沒有對這個(gè)變量使用賦值語句賦值，但它的內(nèi)容還是變了。舉個(gè)例子： volatile int ticks; interrupt timer( ) { ticks++; } wait (int time) { ticks = 0; while (ticks < time ) ; } 如果ticks沒有聲明為易失變量，編譯程序可能會(huì)把它當(dāng)作寄存器變量分配，從而wait函數(shù)執(zhí)行永遠(yuǎn)不會(huì)中止。上例中的interrupt 關(guān)鍵字是修飾中斷函數(shù)的，表示改函數(shù)與中斷相聯(lián)系。 2．typedef 定義新的數(shù)據(jù)類型。例： typedef unsigned int INT16U; 定義了類型INT16U，這樣做可以提高程序的可移植性。例如，有些C編譯系統(tǒng)沒有提供無符號短整數(shù)unsigned short int類型，這樣，在其他編譯系統(tǒng)整運(yùn)行的使用了這種類型的編譯器就要把程序中出現(xiàn)的unsigned short int都換成另一種合適的類型如unsigned int，這樣改動(dòng)比較大。使用類型定義可以解決這個(gè)問題，這時(shí)，在允許使用unsigned short int 的編譯系統(tǒng)中編寫程序時(shí)，先使用一個(gè)類型定義： typedef unsigned short int USINT ; 以后在其他編譯系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，只要把改類型定義改成： typedef unsigned int USINT ; 其他地方不動(dòng)就可以了。 還有一點(diǎn)就是可以避免因不同編譯系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)上的差別而帶來的可移植性問題。例在某些編譯系統(tǒng)中char、short（有無符號）用8位表示，而在 TMS320C2xx的系統(tǒng)中，都用16位表示，為使在前者系統(tǒng)中運(yùn)行的程序在C2xx中運(yùn)行，必須把char、short改成int，這時(shí)，使用類型定義可以減少修改。 3．register存儲類區(qū)分符。用它修飾說明的變量叫寄存器變量，它的用途一是與auto一樣，使它所修飾的對象成為自動(dòng)的，二是建議編譯程序在存儲分配使盡可能的把它分配到機(jī)器存儲器中，以便用時(shí)能快速存取。使用寄存器變量最常見的情況時(shí)把循環(huán)控制變量說明成寄存器變量，因?yàn)檫@個(gè)變量在每次循環(huán)時(shí)都要至少訪問一次，例： register int I ; fun( ) { for ( I =0 ;I <1000;I ++) { ...... } } 理論上，一個(gè)程序中可說明任意多個(gè)寄存器變量，實(shí)際上，由于寄存器數(shù)目的物理限制，編譯系統(tǒng)只把最前面的有限數(shù)目的寄存器變量分配在寄存器中，而把其余的當(dāng)作普通自動(dòng)變量處理。在F240中，編譯系統(tǒng)允許把AR6、AR7用了存儲寄存器變量,使用優(yōu)化選項(xiàng)是還允許使用AR5（見 spru024D4.2.4）。 以上是我學(xué)習(xí)中的一些總結(jié)。我相信有很多像我這樣從零開始的后來者，希望能給他們一點(diǎn)信心和勇氣，讓他們知道有我這樣一個(gè)人也經(jīng)歷許多郁悶的日子，最終解決了當(dāng)時(shí)覺得解決不了的問題。如果看到我用了"幸運(yùn)"這個(gè)詞，不要羨慕我的運(yùn)氣，不要怪自己得問題為什么不能"幸運(yùn)"的解決（我就曾這樣痛苦的想過），因?yàn)榭赡苣愀疫\(yùn)，根本就不會(huì)像我這么"倒霉"遇到它。但總會(huì)有問題發(fā)生，如果解決了，你更幸運(yùn)的獲得了一個(gè)寶貴的經(jīng)驗(yàn)、非常難得的財(cái)富。萬事開頭難，入了門腳下的路就就會(huì)逐步平坦了。 |
