uCOS-II任务间通讯和同步实验.

北航ARM9实验报告：实验3uCOS-II实验北航 ARM9 实验报告：实验 3uCOSII 实验一、实验目的本次实验的主要目的是深入了解和掌握 uCOSII 实时操作系统在ARM9 平台上的移植和应用。

通过实际操作，熟悉 uCOSII 的任务管理、内存管理、中断处理等核心机制，提高对实时操作系统的理解和应用能力，为后续的嵌入式系统开发打下坚实的基础。

二、实验环境1、硬件环境：ARM9 开发板、PC 机。

2、软件环境：Keil MDK 集成开发环境、uCOSII 源代码。

三、实验原理uCOSII 是一个可裁剪、可剥夺型的多任务实时内核，具有执行效率高、占用空间小、实时性能优良和可扩展性强等特点。

其基本原理包括任务管理、任务调度、时间管理、内存管理和中断管理等。

任务管理：uCOSII 中的任务是一个独立的执行流，每个任务都有自己的堆栈空间和任务控制块（TCB）。

任务可以处于就绪、运行、等待、挂起等状态。

任务调度：采用基于优先级的抢占式调度算法，始终让优先级最高的就绪任务运行。

时间管理：通过系统时钟节拍来实现任务的延时和定时功能。

内存管理：提供了简单的内存分区管理和内存块管理机制。

中断管理：支持中断嵌套，在中断服务程序中可以进行任务切换。

四、实验步骤1、建立工程在 Keil MDK 中创建一个新的工程，选择对应的 ARM9 芯片型号，并配置相关的编译选项。

2、导入 uCOSII 源代码将 uCOSII 的源代码导入到工程中，并对相关的文件进行配置，如设置任务堆栈大小、系统时钟节拍频率等。

3、编写任务函数根据实验要求，编写多个任务函数，每个任务实现不同的功能。

4、创建任务在主函数中使用 uCOSII 提供的 API 函数创建任务，并设置任务的优先级。

5、启动操作系统调用 uCOSII 的启动函数，使操作系统开始运行，进行任务调度。

6、调试与测试通过单步调试、查看变量值和输出信息等方式，对系统的运行情况进行调试和测试，确保任务的执行符合预期。

嵌入式实时操作系统实验报告1实验名称：uC/OS-II任务间通讯和同步实验姓名：班级：信科10-4班学号:uC/OS-II任务间通讯和同步实验一、实验目的1、掌握uC/OS-II操作系统下使用信号量解决任务之间的同步问题；2、掌握uC/OS-II操作系统下任务间通讯的方法。

二、实验内容1、使用信号量实现任务间同步（Eg2工程）2、使用邮箱实现任务之间的通讯（Eg3工程）三、基础知识uC/OS-II任务之间的通讯与同步方式1、利用宏OS_ENTER_CRITICAL()和OS_EXIT_CRITICAL()来关闭中断和打开中断2、利用函数OSSchedLock()和OSSchekUnlock()对µC/OS-II中的任务调度函数上锁和开锁3、信号量4、邮箱5、队列uC/OS-II中使用信号量进行任务之间同步1、通过调用OSSemCreate()建立信号量2、通过调用OSSemPost()函数发送一个信号量3、通过调用OSSemPend()函数等待一个信号量OSSemCreate1、Sem1 = OSSemCreate(0);2、参数为信号量的初始计数值赋值。

该初始值为0到65,535之间的一个数。

3、如果信号量是用来表示一个或者多个事件的发生，那么该信号量的初始值应设为0。

4、如果信号量是用于对共享资源的访问，那么该信号量的初始值应设为1（例如，把它当作二值信号量使用）。

5、如果该信号量是用来表示允许任务访问n个相同的资源，那么该初始值显然应该是n，并把该信号量作为一个可计数的信号量使用。

OSSemPost和OSSemPend1、如果信号量当前是可用的（信号量的计数值大于0），将信号量的计数值减1，然后函数将“无错”错误代码返回给它的调用函数。

如果信号量的计数值为0，而OSSemPend()函数又不是由中断服务子程序调用的，则调用OSSemPend()函数的任务要进入睡眠状态，等待另一个任务（或者中断服务子程序）发出该信号量。

第7章uCOS-II操作系统实验第7章μC/OS-II操作系统实验7.1 实验目的掌握μC/OS-II操作系统的基本使用方法。

掌握μC/OS-II操作系统中时钟节拍的概念和方法。

掌握μC/OS-II操作系统的任务管理的机制。

掌握μC/OS-II操作系统的任务之间进行通讯的方法。

掌握使用标准库函数和μC/OS-II操作系统编写多任务程序的设计方法。

7.2 实验内容（1）设计具有串口通信功能的多任务程序●每个任务在运行时向上位机串口输出“Taskx is running”，x 为任务号；●至少创建除启动任务外的3个任务；●任务1和任务2根据延时运行，运行1次任务1之后运行2次任务2；●任务1运行5次后删除任务1；●任务2运行10次后，通过挂起和恢复方式，任务2执行3次后执行一次任务3。

（2）设计基于邮箱消息的多任务程序●每个任务在运行时向上位机串口输出“Taskx is running”，x 为任务号；●至少创建除启动任务外的2个任务；●任务1根据延时运行；●任务2由串口命令运行（一个任意字符运行一次）或定时器触发运行（邮箱消息方式）；●发挥：能够基于ucos-II设计一个显示任务，显示动画。

7.3 实验步骤（1）设计具有串口通信功能的多任务程序。

设计多任务方案、分析功能、设计流程图、确定变量功能和作用域、编写程序、调试代码、记录实验结果。

（2）设计基于邮箱消息的多任务程序。

设计多任务方案、设计通讯方案、分析功能、设计流程图、确定变量功能和作用域、编写程序、调试代码、记录实验结果。

7.4 实验结果附设计方案、流程图、程序的执行结果7.5 实验总结总结实验经验、总结中断服务程序的编写方法、分析程序中的缺陷及改进的方法。

7.6多任务例程Main.c的代码#include#define STACK_SIZE 128static OS_STK MyTask1Stack[STACK_SIZE];static OS_STK MyTask2Stack[STACK_SIZE];static OS_STK StartTaskStack[STACK_SIZE];#define MYTASK1_PRIO 10#define MYTASK2_PRIO 15#define STARTTASK_PRIO 8void MyTask1(void* p_arg);void MyTask2(void* p_arg);void StartTask(void* p_arg);void GPIO_Conf(void);int main(void){OSInit();OSTaskCreate(StartTask,(void*)0,(OS_STK*)&StartTaskStack[S TACK_SIZE-1],STARTTASK_P RIO);OSStart();void GPIO_Conf(){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOF,ENABLE );GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOF,&GPIO_InitStructure);GPIO_SetBits(GPIOF,GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7);}void StartTask(void* p_arg){GPIO_Conf();SysTick_Config(SystemCoreClock/1000);OSTaskCreate(MyTask1,(void*)0,(OS_STK*)&MyTask1Stack[STACK_SIZE-1],MYTASK1_PRIO);OSTaskCreate(MyTask2,(void*)0,(OS_STK*)&MyTask2Stack[STACK_SIZE-1],MYTASK2_PRIO);OSTaskDel(OS_PRIO_SELF);}void MyTask1(void* p_arg){while(1){GPIO_WriteBit(GPIOF,GPIO_Pin_6,(BitAction)(1-GPIO_ReadInputDataBit(GPIOF,GPIO_ Pin_6)));OSTimeDly(1000);}void MyTask2(void* p_arg){while(1){GPIO_WriteBit(GPIOF,GPIO_Pin_7,(BitAction)(1-GPIO_ReadInputDataBit(GPIOF,GPIO_ Pin_7)));OSTimeDly(100);}}。

班级学号姓名同组人实验日期室温大气压成绩实验二 UCOS-II任务管理一、实验目的1、掌握UCOS-II中任务管理的函数的应用。

2、掌握UCOS-II在STM32平台下对硬件的控制。

3、掌握开发UCOS-II应用的程序结构。

二、实验步骤1、UCOSII工作原理UCOSII提供系统时钟节拍，实现任务切换和任务延时等功能。

这个时钟节拍由OS_TICKS_PER_SEC（在os_cfg.h中定义）设置，一般我们设置UCOSII的系统时钟节拍为1ms~100ms。

本次实验利用STM32的SYSTICK定时器来提供UCOSII时钟节拍。

UCOSII的任何任务都是通过一个叫任务控制块（TCB）的东西来控制的，每个任务管理块有3个最重要的参数：（1）任务函数指针；(2)任务堆栈指针；(3)任务优先级。

在UCOSII中，使用CPU的时候，优先级高（数值小）的任务比优先级低的任务具有优先使用权，即任务就绪表中总是优先级最高的任务获得CPU使用权，只有高优先级的任务让出CPU使用权（比如延时）时，低优先级的任务才能获得CPU使用权。

UCOSII不支持多个任务优先级相同，也就是每个任务的优先级必须不一样。

任务的调度其实就是CPU 运行环境的切换，即：PC指针、SP指针和寄存器组等内容的存取过程UCOSII的每个任务都是一个死循环。

每个任务都处在以下5种状态之一的状态下，这5种状态是：睡眠状态、就绪状态、运行状态、等待状态(等待某一事件发生)和中断服务状态。

睡眠状态，任务在没有被配备任务控制块或被剥夺了任务控制块时的状态。

就绪状态，系统为任务配备了任务控制块且在任务就绪表中进行了就绪登记，任务已经准备好了，但由于该任务的优先级比正在运行的任务的优先级低，还暂时不能运行，这时任务的状态叫做就绪状态。

运行状态，该任务获得CPU使用权，并正在运行中，此时的任务状态叫做运行状态等待状态，正在运行的任务，需要等待一段时间或需要等待一个事件发生再运行时，该任务就会把CPU的使用权让给别的任务而使任务进入等待状态。