dsp數(shù)字信號處理課程設(shè)計-- µcos-ii在dsp上的任務(wù)通訊

1、<p>　　《DSP技術(shù)及應(yīng)用》課程設(shè)計報告</p><p>　　選題名稱: µC/OS-II在DSP上的任務(wù)通訊 </p><p>　　系（院）: 計算機(jī)工程學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè): 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)（嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計）</p><p>　　

2、班 級: 計算機(jī)1073班 </p><p>　　姓 名: 學(xué) 號: </p><p>　　指導(dǎo)教師: </p><p>　　學(xué)年學(xué)期: 2009 ~ 2010 學(xué)年 第 2

3、學(xué)期 </p><p>　　2010年 6 月 12 日</p><p><b>　　摘要：</b></p><p>　　在µC/OS-II中，有多種方法可以保護(hù)任務(wù)之間的共享數(shù)據(jù)和提供任務(wù)之間的通訊。一是利用宏OS_ENTER_CRITICAL()和OS_EXIT_CRITICAL()來關(guān)閉中斷和打開中斷。二是

4、利用函數(shù)OSSchedLock()和OSSchekUnlock()對µC/OS-II中的任務(wù)調(diào)度函數(shù)上鎖和開鎖。本文將介紹另外三種用于數(shù)據(jù)共享和任務(wù)通訊的方法：信號量、郵箱和消息隊列。本文將著重介紹了在DSP上任務(wù)和中斷服務(wù)子程序之間是如何進(jìn)行通訊的。一個任務(wù)或者中斷服務(wù)子程序可以通過事件控制塊ECB來向另外的任務(wù)發(fā)信號，所有的信號都被看成是事件。一個任務(wù)還可以等待另一個任務(wù)或中斷服務(wù)子程序給它發(fā)送信號，只有任務(wù)可以等待事件發(fā)

5、生，中斷服務(wù)子程序是不能這樣做的。對于處于等待狀態(tài)的任務(wù)，還可以給它指定一個最長等待時間，以此來防止因為等待的事件沒有發(fā)生而無限期地等下去。多個任務(wù)可以同時等待同一個事件的發(fā)生，當(dāng)該事件發(fā)生后，所有等待該事件的任務(wù)中，優(yōu)先級最高的任務(wù)得到了該事件并進(jìn)入就緒狀態(tài)，準(zhǔn)備執(zhí)行。這些事件，可以是信號量、郵箱或者消息隊列等。</p><p>　　關(guān)鍵詞：µC/OS-II；信號量；郵箱；消息隊列；DSP</p

6、><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 課題綜述1</b></p><p>　　1.1 課題性質(zhì)和目的1</p><p>　　1.2 課題設(shè)計任務(wù)1</p><p>　　1.3 課題設(shè)計要求1</p><p>　　1

7、.4 課題背景1</p><p><b>　　2 系統(tǒng)分析2</b></p><p>　　2.1 CCS簡介2</p><p>　　2.2 µC/OS-II簡介3</p><p><b>　　2.3 信號量3</b></p><p><b>　

8、　2.4 郵箱4</b></p><p>　　2.5 消息隊列5</p><p>　　3 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計8</p><p>　　3.1 建立一個郵箱，OSMboxCreate()8</p><p>　　3.2 等待一個郵箱中的消息，OSMboxPend()9</p><p>　　3.3 發(fā)送一個消息

9、到郵箱中，OSMboxPost()11</p><p>　　3.4 無等待地從郵箱中得到一個消息, OSMboxAccept()13</p><p>　　3.5 查詢一個郵箱的狀態(tài), OSMboxQuery()14</p><p>　　3.6 用郵箱作二值信號量15</p><p>　　3.7 用郵箱實現(xiàn)延時，而不使用OSTimeDl

10、y()15</p><p><b>　　4 源程序16</b></p><p><b>　　總 結(jié)20</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)21</b></p><p><b>　　1 課題綜述</b></p><p&

11、gt;　　1.1 課題性質(zhì)和目的</p><p>　　《DSP技術(shù)及應(yīng)用》課程設(shè)計是一項重要的實踐性教育環(huán)節(jié)，是學(xué)生在校期間必須接受的一項工程訓(xùn)練。在課程設(shè)計過程中，在教師指導(dǎo)下，運用工程的方法，通過一個簡單課題的設(shè)計練習(xí)，可使學(xué)生初步體驗定點DSP應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計過程、設(shè)計要求、完成的工作內(nèi)容和具體的設(shè)計方法，了解必須提交的各項工程文件，也達(dá)到鞏固、充實和綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的目的。</p>

12、<p>　　通過課程設(shè)計，應(yīng)能加強(qiáng)學(xué)生如下能力的培養(yǎng)：獨立工作能力和創(chuàng)造力；綜合運用專業(yè)及基礎(chǔ)知識，解決實際工程技術(shù)問題的能力；查閱圖書資料、產(chǎn)品手冊和各種工具書的能力；工程繪圖的能力；程序編寫的能力；編寫技術(shù)報告和編制技術(shù)資料的能力。</p><p>　　1.2 課題設(shè)計任務(wù)</p><p>　　布置一定難度的設(shè)計課題，要求獨立或協(xié)作完成。在設(shè)計過程中，養(yǎng)成良好的電路設(shè)計、編

13、程習(xí)慣，學(xué)會分析實際問題能力，系統(tǒng)設(shè)計的能力和系統(tǒng)綜合的能力，鍛煉代碼調(diào)試技巧，撰寫設(shè)計文檔。</p><p>　　1.3 課題設(shè)計要求</p><p>　　在課程教學(xué)大綱主要內(nèi)容和基本要求的基礎(chǔ)上，結(jié)合課程體系的實際需求及學(xué)生的實踐能力、實驗條件等外部因素，選擇恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計課題，既體現(xiàn)教學(xué)目的，又能反映實際教學(xué)情況。安排充足的實踐課時，配備專門指導(dǎo)老師。學(xué)生完成設(shè)計任務(wù)后，應(yīng)按要求提交課程

14、設(shè)計報告，課程設(shè)計報告力求規(guī)范化。</p><p><b>　　1.4 課題背景</b></p><p>　　在µC/OS-II中，有多種方法可以保護(hù)任務(wù)之間的共享數(shù)據(jù)和提供任務(wù)之間的通訊。一是利用宏OS_ENTER_CRITICAL()和OS_EXIT_CRITICAL()來關(guān)閉中斷和打開中斷。當(dāng)兩個任務(wù)或者一個任務(wù)和一個中斷服務(wù)子程序共享某些數(shù)據(jù)時，可以

15、采用OS_ENTER_CRITICAL() 和 OS_EXIT_CRITICAL()及OS_CPU.H。二是利用函數(shù)OSSchedLock()和OSSchekUnlock()對µC/OS-II中的任務(wù)調(diào)度函數(shù)上鎖和開鎖。用這種方法也可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，給調(diào)度器上鎖和開鎖。本文將介紹另外三種用于數(shù)據(jù)共享和任務(wù)通訊的方法：信號量、郵箱和消息隊列。本文將著重介紹了任務(wù)和中斷服務(wù)子程序之間是如何進(jìn)行通訊的。 一個任務(wù)或者中斷服務(wù)子程序

16、可以通過事件控制塊ECB來向另外的任務(wù)發(fā)信號，所有的信號都被看成是事件。一個任務(wù)還可以等待另一個任務(wù)或中斷服務(wù)子程序給它發(fā)送信號，只有任務(wù)可以等待事件發(fā)生，中斷服務(wù)子程序是不能這樣做的。對于處于等待狀態(tài)的任務(wù)，還可以給它指定一個最長等待時間，以此來防止因為等待的事件沒有發(fā)生而無限期地等下去。多個任務(wù)可以同時等待同一個事</p><p><b>　　2 系統(tǒng)分析</b></p>

17、<p><b>　　2.1 CCS簡介</b></p><p>　　CCS是一種針對TMS320系列DSP的集成開發(fā)環(huán)境,在Windows操作系統(tǒng)下，采用圖形接口界面，提供有環(huán)境配置、源文件編輯、程序調(diào)試、跟蹤和分析等工具。 CCS有兩種工作模式，即 軟件仿真器模式：可以脫離DSP芯片，在PC機(jī)上模擬DSP的指令集和工作機(jī)制，主要用于前期算法實現(xiàn)和調(diào)試。 硬件在線編程模式：可以實時

18、運行在DSP芯片上,與硬件開發(fā)板相結(jié)合在線編程和調(diào)試應(yīng)用程序。</p><p>　　CCS的開發(fā)系統(tǒng)主要由以下組件構(gòu)成：TMS320C54x集成代碼產(chǎn)生工具；CCS集成開發(fā)環(huán)境；DSP/BIOS實時內(nèi)核插件及其應(yīng)用程序接口API；實時數(shù)據(jù)交換的RTDX插件以及相應(yīng)的程序接口API；由TI公司以外的第三方提供的各種應(yīng)用模塊插件。</p><p>　　CCS的功能十分強(qiáng)大，它集成了代碼的編輯、

19、編譯、鏈接和調(diào)試等諸多功能，而且支持C/C++和匯編的混合編程，其主要功能如下：具有集成可視化代碼編輯界面，用戶可通過其界面直接編寫C、匯編、.cmd文件等；含有集成代碼生成工具，包括匯編器、優(yōu)化C編譯器、鏈接器等，將代碼的編輯、編譯、鏈接和調(diào)試等諸多功能集成到一個軟件環(huán)境中；高性能編輯器支持匯編文件的動態(tài)語法加亮顯示，使用戶很容易閱讀代碼，發(fā)現(xiàn)語法錯誤；工程項目管理工具可對用戶程序?qū)嵭许椖抗芾?。在生成目?biāo)程序和程序庫的過程中，建立不同

20、程序的跟蹤信息，通過跟蹤信息對不同的程序進(jìn)行分類管理；基本調(diào)試工具具有裝入執(zhí)行代碼、查看寄存器、存儲器、反匯編、變量窗口等功能，并支持C源代碼級調(diào)試；斷點工具，能在調(diào)試程序的過程中，完成硬件斷點、軟件斷點和條件斷點的設(shè)置；探測點工具，可用于算法的仿真，數(shù)據(jù)的實時監(jiān)視等；分析工具，包括模擬器和仿真器分析，可用于模擬和監(jiān)視硬件的功能、評價代碼執(zhí)行的時鐘；數(shù)據(jù)的圖形顯示工具，可以將運算結(jié)果用圖形顯示,包括顯示時域/頻域波形、眼圖、星座圖、圖像

21、等，并能進(jìn)行自動刷新；提供GEL工具。利用GEL擴(kuò)展語言，用戶可以編寫自己的控</p><p>　　CCS支持多DSP的調(diào)試，支持RTDX技術(shù)，可在不中斷目標(biāo)系統(tǒng)運行的情況下，實現(xiàn)DSP與其他應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)交換，提供DSP/BIOS工具，增強(qiáng)對代碼的實時分析能力。</p><p>　　2.2 µC/OS-II簡介</p><p>　　uC/OS是一種免費

22、公開源代碼、結(jié)構(gòu)小巧、具有可剝奪實時內(nèi)核的實時操作系統(tǒng)。μC/OS-II 的前身是μC/OS，最早出自于1992 年美國嵌入式系統(tǒng)專家Jean J.Labrosse 在《嵌入式系統(tǒng)編程》雜志的5月和6月刊上刊登的文章連載，并把μC/OS 的源碼發(fā)布在該雜志的B B S 上。</p><p>　　μC/OS和μC/OS-II是專門為計算機(jī)的嵌入式應(yīng)用設(shè)計的， 絕大部分代碼是用C語言編寫的。CPU硬件相關(guān)部分是用匯編

23、語言編寫的、總量約200行的匯編語言部分被壓縮到最低限度，為的是便于移植到任何一種其它的CPU上。用戶只要有標(biāo)準(zhǔn)的ANSI的C交叉編譯器，有匯編器、連接器等軟件工具，就可以將μC/OS-II嵌人到開發(fā)的產(chǎn)品中。μC/OS-II具有執(zhí)行效率高、占用空間小、實時性能優(yōu)良和可擴(kuò)展性強(qiáng)等特點， 最小內(nèi)核可編譯至 2KB 。μC/OS-II 已經(jīng)移植到了幾乎所有知名的CPU上。</p><p>　　嚴(yán)格地說uC/OS-II

24、只是一個實時操作系統(tǒng)內(nèi)核，它僅僅包含了任務(wù)調(diào)度，任務(wù)管理，時間管理，內(nèi)存管理和任務(wù)間的通信和同步等基本功能。沒有提供輸入輸出管理，文件系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)等額外的服務(wù)。但由于uC/OS-II良好的可擴(kuò)展性和源碼開放，這些非必須的功能完全可以由用戶自己根據(jù)需要分別實現(xiàn)。</p><p>　　uC/OS-II目標(biāo)是實現(xiàn)一個基于優(yōu)先級調(diào)度的搶占式的實時內(nèi)核，并在這個內(nèi)核之上提供最基本的系統(tǒng)服務(wù)，如信號量，郵箱，消息隊列，內(nèi)存管理

25、，中斷管理等。</p><p><b>　　2.3 信號量 </b></p><p>　　µC/OS-II中的信號量由兩部分組成：一個是信號量的計數(shù)值，它是一個16位的無符號整數(shù)（0 到65,535之間）；另一個是由等待該信號量的任務(wù)組成的等待任務(wù)表。用戶要在OS_CFG.H中將OS_SEM_EN開關(guān)量常數(shù)置成1，這樣µC/OS-II才能支持信號量

26、。 在使用一個信號量之前，首先要建立該信號量，也即調(diào)用OSSemCreate()函數(shù)，對信號量的初始計數(shù)值賦值。該初始值為0到65,535之間的一個數(shù)。如果信號量是用來表示一個或者多個事件的發(fā)生，那么該信號量的初始值應(yīng)設(shè)為0。如果信號量是用于對共享資源的訪問，那么該信號量的初始值應(yīng)設(shè)為1（例如，把它當(dāng)作二值信號量使用）。最后，如果該信號量是用來表示允許任務(wù)訪問n個相同的資源，那么該初始值顯然應(yīng)該是n，并把該信號量作為一個可計數(shù)的信號量使

27、用。 </p><p>　　µC/OS-II提供了5個對信號量進(jìn)行操作的函數(shù)。它們是：OSSemCreate()，OSSemPend()，OSSemPost()，OSSemAccept()和OSSemQuery()函數(shù)。圖2-1說明了任務(wù)、中斷服務(wù)子程序和信號量之間的關(guān)系。圖中用鑰匙或者旗幟的符號來表示信號量：如果信號量用于對共享資源的訪問，那么信號量就用鑰匙符號。符號旁邊的數(shù)字N代表可用資源數(shù)。對于二

28、值信號量，該值就是1；如果信號量用于表示某事件的發(fā)生，那么就用旗幟符號。這時的數(shù)字N代表事件已經(jīng)發(fā)生的次數(shù)。從圖2-1中可以看出OSSemPost()函數(shù)可以由任務(wù)或者中斷服務(wù)子程序調(diào)用，而OSSemPend()和OSSemQuery()函數(shù)只能有任務(wù)程序調(diào)用。 </p><p><b>　　2.4 郵箱 </b></p><p>　　郵箱是µC/OS-II

29、中另一種通訊機(jī)制，它可以使一個任務(wù)或者中斷服務(wù)子程序向另一個任務(wù)發(fā)送一個指針型的變量。該指針指向一個包含了特定“消息”的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。為了在µC/OS-II中使用郵箱，必須將OS_CFG.H中的OS_MBOX_EN常數(shù)置為1。使用郵箱之前，必須先建立該郵箱。該操作可以通過調(diào)用OSMboxCreate()函數(shù)來完成，并且要指定指針的初始值。一般情況下，這個初始值是NULL，但也可以初始化一個郵箱，使其在最開始就包含一條消息。如果使用

30、郵箱的目的是用來通知一個事件的發(fā)生（發(fā)送一條消息），那么就要初始化該郵箱為NULL，因為在開始時，事件還沒有發(fā)生。如果用戶用郵箱來共享某些資源，那么就要初始化該郵箱為一個非NULL的指針。在這種情況下，郵箱被當(dāng)成一個二值信號量使用。µC/OS-II提供了5種對郵箱的操作：OSMboxCreate()，OSMboxPend()，OSMboxPost()， OSMboxAccept()和OSMboxQuery()函數(shù)。圖2-2描述

31、了任務(wù)、中斷服務(wù)子程序和郵箱之間的關(guān)系，這里用符號“I”表示郵箱。郵箱包含的內(nèi)容是一個指向一條消息的指針。一個郵箱只能</p><p>　　圖 2-2 任務(wù)、中斷服務(wù)子程序和郵箱之間的關(guān)系</p><p><b>　　2.5 消息隊列 </b></p><p>　　消息隊列是µC/OS-II中另一種通訊機(jī)制，它可以使一個任務(wù)或者中斷

32、服務(wù)子程序向另一個任務(wù)發(fā)送以指針方式定義的變量。因具體的應(yīng)用有所不同，每個指針指向的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)變量也有所不同。為了使用µC/OS-II的消息隊列功能，需要在OS_CFG.H 文件中，將OS_Q_EN常數(shù)設(shè)置為1，并且通過常數(shù)OS_MAX_QS來決定µC/OS-II支持的最多消息隊列數(shù)。在使用一個消息隊列之前，必須先建立該消息隊列。這可以通過調(diào)用OSQCreate()函數(shù)，并定義消息隊列中的單元數(shù)（消息數(shù)）來完成。

33、81;C/OS-II提供了7個對消息隊列進(jìn)行操作的函數(shù)：OSQCreate()，OSQPend()，OSQPost()， OSQPostFront()，OSQAccept()，OSQFlush()和OSQQuery()函數(shù)。圖2-3是任務(wù)、中斷服務(wù)子程序和消息隊列之間的關(guān)系。其中，消息隊列的符號很像多個郵箱。實際上，我們可以將消息隊列看作時多個郵箱組成的數(shù)組，只是它們共用一個等待任務(wù)列表。每個指針?biāo)赶虻臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是由具體的應(yīng)用程序決定的

34、。N代表了消息隊列中的總單元數(shù)。當(dāng)調(diào)用OSQPend()或者OSQAccept()</p><p>　　圖 2-3 任務(wù)、中斷服務(wù)子程序和消息隊列之間的關(guān)系</p><p>　　圖2-4是實現(xiàn)消息隊列所需要的各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這里也需要事件控制塊來記錄等待任務(wù)列表，而且，事件控制塊可以使多個消息隊列的操作和信號量操作、郵箱操作相同的代碼。當(dāng)建立了一個消息隊列時，一個隊列控制塊（OS_Q結(jié)構(gòu)，見

35、OS_Q.C文件）也同時被建立，并通過OS_EVENT中的.OSEventPtr域鏈接到對應(yīng)的事件控制塊。在建立一個消息隊列之前，必須先定義一個含有與消息隊列最大消息數(shù)相同個數(shù)的指針數(shù)組。數(shù)組的起始地址以及數(shù)組中的元素數(shù)作為參數(shù)傳遞給OSQCreate()函數(shù)。事實上，如果內(nèi)存占用了連續(xù)的地址空間，也沒有必要非得使用指針數(shù)組結(jié)構(gòu)。文件OS_CFG.H中的常數(shù)OS_MAX_QS定義了在µC/OS- II中可以使用的最大消息隊列數(shù)

36、，這個值最小應(yīng)為2。µC/OS-II在初始化時建立一個空閑的隊列控制塊鏈表，如圖2-5所示。 </p><p>　　圖2-4 用于消息隊列的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)</p><p>　　圖 2-5 空閑隊列控制塊鏈表</p><p>　　隊列控制塊是一個用于維護(hù)消息隊列信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它包含了以下的一些域。這里，仍然在各個變量前加入一個[.]來表示它們是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的一個域

37、。.OSQPtr在空閑隊列控制塊中鏈接所有的隊列控制塊。一旦建立了消息隊列，該域就不再有用了。而.OSQStart是指向消息隊列的指針數(shù)組的起始地址的指針。用戶應(yīng)用程序在使用消息隊列之前必須先定義該數(shù)組。 .OSQEnd是指向消息隊列結(jié)束單元的下一個地址的指針。該指針使得消息隊列構(gòu)成一個循環(huán)的緩沖區(qū)。 .OSQIn是指向消息隊列中插入下一條消息的位置的指針。當(dāng).OSQIn和.OSQEnd相等時，.OSQIn被調(diào)整指向消息隊列的起始單元。

38、 .OSQOut是指向消息隊列中下一個取出消息位置的指針。當(dāng).OSQOut和.OSQEnd相等時,.OSQOut被調(diào)整指向消息隊列的起始單元。 .OSQSize是消息隊列中總的單元數(shù)。該值是在建立消息隊列時由用戶應(yīng)用程序決定的。在µC/OS-II中,該值最大可以是6553 5。.OSQEntries是消息隊列中當(dāng)前的消息數(shù)量。當(dāng)消息隊列是空的時，該值為0。當(dāng)消息隊列滿了以后，該值和.OSQSize值一樣。 在消息隊列剛剛<

39、;/p><p>　　圖 2-6 消息隊列是一個由指針組成的循環(huán)緩沖區(qū)</p><p><b>　　3 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計</b></p><p>　　3.1 建立一個郵箱，OSMboxCreate() </p><p>　　下面是OSMboxCreate()函數(shù)的源代碼。在于事件控制塊的類型被設(shè)置成OS_EVE NT_TYPE_M

40、BOX，以及使用.OSEventPtr域來容納消息指針，而不是使用.OSEventCnt域。OSMboxCreate()函數(shù)的返回值是一個指向事件控制塊的指針。這個指針在調(diào)用函數(shù)OSMboxPend ()，OSMboxPost()，OSMboxAccept()和OSMb oxQuery()時使用。因此，該指針可以看作是對應(yīng)郵箱的句柄。值得注意的是，如果系統(tǒng)中已經(jīng)沒有事件控制塊可用，函數(shù)OSMboxCreate()將返回一個NULL指針。

41、郵箱一旦建立，是不能被刪除的。比如，如果有任務(wù)正在等待一個郵箱的信息，這時刪除該郵箱，將有可能產(chǎn)生災(zāi)難性的后果。 </p><p>　　OS_EVENT *OSMboxCreate (void *msg) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　OS_EVENT *pevent; </p><p>

42、;　　OS_ENTER_CRITICAL(); </p><p>　　pevent = OSEventFreeList; </p><p>　　if (OSEventFreeList != (OS_EVENT *)0)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　OSEventFreeList = (O

43、S_EVENT *)OSEventFreeList->OSEventPtr; </p><p><b>　　} </b></p><p>　　OS_EXIT_CRITICAL(); </p><p>　　if (pevent != (OS_EVENT *)0) </p><p><b>　　{ </

44、b></p><p>　　pevent->OSEventType = OS_EVENT_TYPE_MBOX; </p><p>　　pevent->OSEventPtr = msg; </p><p>　　OSEventWaitListI

45、nit(pevent); </p><p><b>　　} </b></p><p>　　return (pevent); </p><p><b>　　} </b></p><p>　　3.2 等待一個郵箱

46、中的消息，OSMboxPend() </p><p>　　下面是OSMboxPend()函數(shù)的源代碼。OSMboxPend()首先檢查該事件控制塊是由OSMboxCreate()函數(shù)建立的。當(dāng).OSEventPtr域是一個非NULL的指針時，說明該郵箱中有可用的消息。這種情況下，OSMboxPend()函數(shù)將該域的值復(fù)制到局部變量msg中，然后將.OSEventPtr置為NULL。這正是我們所期望的，也是執(zhí)行OS

47、 MboxPend()函數(shù)最快的路徑。如果此時郵箱中沒有消息是可用的(.OSEvent Ptr域是NULL指針)，OSMbox Pend()函數(shù)檢查它的調(diào)用者是否是中斷服務(wù)子程序。和OSSemPend()函數(shù)一樣，不能在中斷服務(wù)子程序中調(diào)用OSMboxPend()，因為中斷服務(wù)子程序是不能等待的。這里的代碼同樣是為了以防萬一．但是，如果郵箱中有可用的消息，即使從中斷服務(wù)子程序中調(diào)用OSMboxPend()函數(shù)，也一樣是成功的。如果郵箱中

48、沒有可用的消息，OSMboxPend()的調(diào)用任務(wù)就被掛起，直到郵箱中有了消息或者等待超時。當(dāng)有其它的任務(wù)向該郵箱發(fā)送了消息后（或者等待時間超時），這時，該任務(wù)再一次成為最高優(yōu)先級任務(wù)，OSS ched</p><p>　　void *OSMboxPend (OS_EVENT *pevent, INT16U timeout, INT8U *err) </p><p><b>　　

49、{ </b></p><p>　　void *msg; </p><p>　　OS_ENTER_CRITICAL(); </p><p>　　if (pevent->OSEventType != OS_EVENT_TYPE_MBOX) </p><p>　　{ </p><p

50、>　　OS_EXIT_CRITICAL(); </p><p>　　*err = OS_ERR_EVENT_TYPE; </p><p>　　return ((void *)0); </p><p><b>　　} </b></p><p>　　msg = pevent->OSEventPtr; </p

51、><p>　　if (msg != (void *)0) </p><p>　　{ </p><p>　　pevent->OSEventPtr = (void *)0; </p><p>　　OS_EXIT_C

52、RITICAL(); </p><p>　　*err = OS_NO_ERR; </p><p><b>　　} </b></p><p>　　else if (OSIntNesting > 0) </p><p>　　{ </p><

53、;p>　　OS_EXIT_CRITICAL(); </p><p>　　*err = OS_ERR_PEND_ISR; </p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　else </b></p><p><b>　　{ </b></p>

54、<p>　　OSTCBCur->OSTCBStat |= OS_STAT_MBOX; </p><p>　　OSTCBCur->OSTCBDly = timeout; </p><p>　　OSEventTaskWait(pevent); </p><p>　　OS_EXIT_CRITICAL

55、(); </p><p>　　OSSched(); </p><p>　　OS_ENTER_CRITICAL(); </p><p>　　if ((msg = OSTCBCur->OSTCBMsg) != (void *)0) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　O

56、STCBCur->OSTCBMsg = (void *)0; </p><p>　　OSTCBCur->OSTCBStat= OS_STAT_RDY; </p><p>　　OSTCBCur->OSTCBEventPtr = (OS_EVENT *)0; </p><p>　　OS_EXIT_CRITICAL(); </p><

57、p>　　*err= OS_NO_ERR; </p><p><b>　　} </b></p><p>　　else if (OSTCBCur->OSTCBStat & OS_STAT_MBOX) </p><p>　　{ </p><p>　　OSEventTO(pevent);

58、 </p><p>　　OS_EXIT_CRITICAL(); </p><p>　　msg= (void *)0; </p><p>　　*err= OS_TIMEOUT; </p><p><b>　　} </b>&l

59、t;/p><p><b>　　else { </b></p><p>　　msg= pevent->OSEventPtr; </p><p>　　pevent->OSEventPtr= (void *)0; </p><p>　　OSTCBCur-&

60、gt;OSTCBEventPtr = (OS_EVENT *)0; </p><p>　　OS_EXIT_CRITICAL(); </p><p>　　*err= OS_NO_ERR; </p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b>&l

61、t;/p><p>　　return (msg); </p><p><b>　　} </b></p><p>　　在OSMboxPend()函數(shù)中，通過檢查任務(wù)控制塊中的.OSTCBStat域中的OS_ STAT _MBOX位，可以知道是否等待超時。如果該域被置1，說明任務(wù)等待已經(jīng)超時。這時，通過調(diào)用函數(shù)OSEventTo()可以將任務(wù)從郵箱的等待

62、列表中刪除。因為此時郵箱中沒有消息，所以返回的指針是NULL。如果OS_STAT_MBOX位沒有被置1，說明所等待的消息已經(jīng)被發(fā)出。OSMboxPend()的調(diào)用函數(shù)得到指向消息的指針。此后，OSMboxPend()函數(shù)通過將郵箱事件控制塊的.OSEventPtr域置為NULL清空該郵箱，并且要將任務(wù)任務(wù)控制塊中指向郵箱事件控制塊的指針刪除。 </p><p>　　3.3 發(fā)送一個消息到郵箱中，OSMboxPos

63、t() </p><p>　　下面是OSMboxPost()函數(shù)的源代碼。檢查了事件控制塊是否是一個郵箱后，OSM boxPost()函數(shù)還要檢查是否有任務(wù)在等待該郵箱中的消息。如果事件控制塊中的OSEv entGrp域包含非零值，就暗示著有任務(wù)在等待該消息。這時，調(diào)用OSEventTaskRdy()將其中的最高優(yōu)先級任務(wù)從等待列表中刪除，加入系統(tǒng)的就緒任務(wù)列表中，準(zhǔn)備運行。然后，調(diào)用OSSched()函數(shù)，檢查

64、該任務(wù)是否是系統(tǒng)中最高優(yōu)先級的就緒任務(wù)。如果是，執(zhí)行任務(wù)切換，該任務(wù)得以執(zhí)行。如果該任務(wù)不是最高優(yōu)先級的任務(wù)，OSSched()返回，OSMboxPost()的調(diào)用函數(shù)繼續(xù)執(zhí)行。如果沒有任何任務(wù)等待該消息，指向消息的指針就被保存到郵箱中（假設(shè)此時郵箱中的指針不是非NULL的）。這樣，下一個調(diào)用OSM boxPend()函數(shù)的任務(wù)就可以立刻得到該消息了。注意，如果OSMboxPost()函數(shù)是從中斷服務(wù)子程序中調(diào)用的，那么，這時并不發(fā)生上

65、下文的切換。</p><p>　　INT8U OSMboxPost (OS_EVENT *pevent, void *msg) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　OS_ENTER_CRITICAL(); </p><p>　　if (pevent->OSEventType != OS_

66、EVENT_TYPE_MBOX) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　OS_EXIT_CRITICAL(); </p><p>　　return (OS_ERR_EVENT_TYPE); </p><p><b>　　} </b></p><p>

67、　　if (pevent->OSEventGrp) </p><p>　　{ </p><p>　　OSEventTaskRdy(pevent, msg, OS_STAT_MBOX); </p><p>　　OS_EXIT_CRITICAL(); </p><p>　　OS

68、Sched(); </p><p>　　return (OS_NO_ERR); </p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　else </b></p><p><b>　　{ </b&

69、gt;</p><p>　　if (pevent->OSEventPtr != (void *)0) </p><p>　　{ </p><p>　　OS_EXIT_CRITICAL(); </p><p>　　return (OS_MBOX_FULL); </p><p><b

70、>　　} </b></p><p><b>　　else </b></p><p><b>　　{ </b></p><p>　　pevent->OSEventPtr = msg; </p><p>　　OS_EXIT_CRITICAL(); </p>&l

71、t;p>　　return (OS_NO_ERR); </p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　3.4 無等待地從郵箱中得到一個消息, OSMboxAccept() &

72、lt;/p><p>　　應(yīng)用程序也可以以無等待的方式從郵箱中得到消息。這可以通過下面程序中的OSMboxAccept()函數(shù)來實現(xiàn)。OSMboxAccept()函數(shù)開始也是檢查事件控制塊是否是由OSMboxCreate()函數(shù)建立的。接著，它得到郵箱中的當(dāng)前內(nèi)容，并判斷是否有消息是可用的。如果郵箱中有消息，就把郵箱清空，而郵箱中原來指向消息的指針被返回給OSMboxAccept()的調(diào)用函數(shù)。OSMboxAccept

73、()函數(shù)的調(diào)用函數(shù)必須檢查該返回值是否為NULL。如果該值是NULL，說明郵箱是空的，沒有可用的消息。如果該值是非NULL值，說明郵箱中有消息可用，而且該調(diào)用函數(shù)已經(jīng)得到了該消息。中斷服務(wù)子程序在試圖得到一個消息時，應(yīng)該使用OSMbox Accept()函數(shù)，而不能使用OSMboxPend()函數(shù)。OSMboxAccept()函數(shù)的另一個用途是，用戶可以用它來清空一個郵箱中現(xiàn)有的內(nèi)容。 </p><p>　　v

74、oid *OSMboxAccept (OS_EVENT *pevent) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　void *msg; </p><p>　　OS_ENTER_CRITICAL(); </p><p>　　if (pevent->OSEventType != OS_EVEN

75、T_TYPE_MBOX) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　OS_EXIT_CRITICAL(); </p><p>　　return ((void *)0); </p><p><b>　　} </b></p><p>　　msg = peve

76、nt->OSEventPtr; </p><p>　　if (msg != (void *)0) </p><p>　　{ </p><p>　　pevent->OSEventPtr = (void *)0;

77、 </p><p><b>　　} </b></p><p>　　OS_EXIT_CRITICAL(); </p><p>　　return (msg); </p><p><b>　　、} </b></p><p>　　3

78、.5 查詢一個郵箱的狀態(tài), OSMboxQuery() </p><p>　　OSMboxQuery()函數(shù)使應(yīng)用程序可以隨時查詢一個郵箱的當(dāng)前狀態(tài)。下面是該函數(shù)的源代碼。它需要兩個參數(shù)：一個是指向郵箱的指針pevent。該指針是在建立該郵箱時，由OSMboxCreate()函數(shù)返回的；另一個是指向用來保存有關(guān)郵箱的信息的OS_MBOX _ DATA數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的指針pdata。在調(diào)用OSMboxCreate()函數(shù)

79、之前，必須先定義該結(jié)構(gòu)變量，用來保存有關(guān)郵箱的信息。之所以定義一個新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是因為這里關(guān)心的只是和特定郵箱有關(guān)的內(nèi)容，而非整個OS_EVENT數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)容。后者還包含了另外兩個域（.OSEventCnt和.OSEventType），而OS_MBOX_DATA只包含郵箱中的消息指針（.OSMsg）和該郵箱現(xiàn)有的等待任務(wù)列表（.OSEventTbl[]和.OSEventGrp）。和前面的所以函數(shù)一樣，該函數(shù)也是先檢查事件控制是否是郵箱

80、。然后，將郵箱中的等待任務(wù)列表和郵箱中的消息從OS_EVENT數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)制到OS_MBOX_DATA數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。</p><p>　　INT8U OSMboxQuery (OS_EVENT *pevent, OS_MBOX_DATA *pdata) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　INT8U i; </p&

81、gt;<p>　　INT8U *psrc; </p><p>　　INT8U *pdest; </p><p>　　OS_ENTER_CRITICAL(); </p><p>　　if (pevent->OSEventType != OS_EVENT_TYPE_MBOX) </p><p>　　{ <

82、;/p><p>　　OS_EXIT_CRITICAL(); </p><p>　　return (OS_ERR_EVENT_TYPE); </p><p><b>　　} </b></p><p>　　pdata->OSEventGrp = pevent->OSEventGrp;

83、</p><p>　　psrc= &pevent->OSEventTbl[0]; </p><p>　　pdest= &pdata->OSEventTbl[0]; </p><p>　　for (i = 0; i < OS_EVENT_TBL_SIZE; i++) </p><p><b>　　{

84、</b></p><p>　　*pdest++ = *psrc++; </p><p><b>　　} </b></p><p>　　pdata->OSMsg= pevent->OSEventPtr; </p><p>　　OS_EXIT_CRITICAL(); &l

85、t;/p><p>　　return (OS_NO_ERR); </p><p><b>　　} </b></p><p>　　3.6 用郵箱作二值信號量 </p><p>　　一個郵箱可以被用作二值的信號量。首先，在初始化時，將郵箱設(shè)置為一個非零的指針（如 void *1）。這樣，一個任務(wù)可以調(diào)用OSMboxPend()函數(shù)

86、來請求一個信號量，然后通過調(diào)用OSMboxPost()函數(shù)來釋放一個信號量。下面程序說明了這個過程是如何工作的。如果用戶只需要二值信號量和郵箱，這樣做可以節(jié)省代碼空間。這時可以將OS_SEM_EN設(shè)置為0，只使用郵箱就可以了。 </p><p>　　OS_EVENT *MboxSem; </p><p>　　void Task1 (void *pdata) </p><

87、;p><b>　　{ </b></p><p>　　INT8U err; </p><p><b>　　for (;;) </b></p><p><b>　　{ </b></p><p>　　OSMboxPend(MboxSem, 0, &err); /*

88、獲得對資源的訪問權(quán) */ </p><p><b>　　.</b></p><p>　　. /* 任務(wù)獲得信號量,對資源進(jìn)行訪問 */ </p><p><b>　　.</b></p><p>　　OSMboxPost(MboxSem, (void*)1); /* 釋放對資源的訪問權(quán) */ &

89、lt;/p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　3.7 用郵箱實現(xiàn)延時，而不使用OSTimeDly() </p><p>　　郵箱的等待超時功能可以被用來模仿OSTimeDly()函數(shù)的延時，如下程序所示。如果在指定的時間段TIMEOUT內(nèi)，沒

90、有消息到來，Task1()函數(shù)將繼續(xù)執(zhí)行。這和OSTim eDly(TIMEOUT)功能很相似。但是，如果Task2()在指定的時間結(jié)束之前，向該郵箱發(fā)送了一個“啞”消息，Task1()就會提前開始繼續(xù)執(zhí)行。這和調(diào)用OSTimeDlyResume()函數(shù)的功能是一樣的。注意，這里忽略了對返回的消息的檢查，因為此時關(guān)心的不是得到了什么樣的消息。 </p><p>　　OS_EVENT *MboxTimeDly;

91、</p><p>　　void Task1 (void *pdata) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　INT8U err; </p><p><b>　　for (;;) </b></p><p><b>　　{ </b>

92、;</p><p>　　OSMboxPend(MboxTimeDly, TIMEOUT, &err); /* 延時該任務(wù) */ </p><p><b>　　.</b></p><p>　　. /* 延時結(jié)束后執(zhí)行的代碼 */ </p><p><b>　　. </b></p

93、><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　void Task2 (void *pdata) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　INT8U err; </p>

94、<p><b>　　for (;;) </b></p><p><b>　　{ </b></p><p>　　OSMboxPost(MboxTimeDly, (void *)1); /* 取消任務(wù)1的延時 */ </p><p><b>　　. </b></p><

95、p><b>　　. </b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　4 源程序</b></p><p>　　#include "includes.h" &l

96、t;/p><p>　　#include "ioports.h"</p><p>　　#define IMR*(volatile unsigned int*)0x00</p><p>　　#define IFR*(volatile unsigned int*)0x01</p><p>　　#define TASK_STK_S

97、IZE 256 /* Size of each task's stacks (# of WORDs) */</p><p>　　#define N_TASKS 2 /* Number of identical tasks */</p><p>　　OS_STK TaskStk[N_TASKS][TASK_STK_SIZE]; /* Tasks stac

98、ks */</p><p>　　OS_STK task_startStk[TASK_STK_SIZE];</p><p>　　#define ADJUST_DSP_CLKclk_adjust</p><p>　　void task_start(void *data);</p><p>　　void task_led(void *d

99、ata);</p><p>　　void task_segs(void *data);</p><p>　　unsigned int seg7[16] = </p><p>　　{0x03f|0x80, 0x006, 0x05b, 0x04f, 0x066, 0x06d, 0x07d, 0x007,</p><p>　　0x07f, 0x06

100、f, 0x077, 0x07c, 0x039, 0x05e, 0x079, 0x071};</p><p>　　/* mailbox event control blocks */</p><p>　　OS_EVENT *Mbox;</p><p>　　void hard_delay(int cnt)</p><p><b>　　{

101、</b></p><p>　　while(cnt--);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void clk_adjust()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　asm("stm #0b, CLKM

102、D");</p><p>　　asm("ChkForRdy:");</p><p>　　asm("ldmCLKMD, A");</p><p>　　asm("and #01b,A");</p><p>　　asm("bc ChkFo

103、rRdy, ANEQ");</p><p>　　asm("stm #33efh, CLKMD");</p><p>　　asm("rpt #80h");</p><p>　　asm("nop");</p><p><b>　　}</b>&

104、lt;/p><p>　　void main()</p><p>　　{ /* 板卡IO端口及外設(shè)初始狀態(tài)初始化 */</p><p>　　LED_DAT = 0x01;</p><p>　　ADJUST_DSP_CLK();</p><p>　　INIT_C54(); </p><p><b

105、>　　OSInit();</b></p><p>　　OSTaskCreate(task_start, (void *)0, </p><p>　　(void *)&task_startStk[TASK_STK_SIZE - 1], 0);</p><p>　　OSStart();</p><p><b>

106、　　while(1);</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void task_start(void *data)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　UBYTE err;</p><p>　　OS_E

107、NTER_CRITICAL();</p><p>　　StartTimer();/* install the C54x Timer */</p><p>　　OS_EXIT_CRITICAL();</p><p>　　Mbox = OSMboxCreate((void *)0); </p><p>　　OSTaskCreate(

108、task_led, (void *)0, </p><p>　　(void *)&TaskStk[0][TASK_STK_SIZE - 1], 2);</p><p>　　OSTaskCreate(task_segs, (void *)0, </p><p>　　(void *)&TaskStk[1][TASK_STK_SIZE - 1], 3);

109、</p><p><b>　　for (;;){</b></p><p><b>　　err++;</b></p><p>　　OSTimeDly(100); /* Delay 100 clock tick */</p><p><b>　　}</b></p>

110、<p><b>　　}</b></p><p>　　void task_led(void *data)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　int index = 0;</p><p>　　for( index = 0; ; index++)</p>

111、<p><b>　　{</b></p><p>　　OSMboxPost(Mbox, (void*)(index&0x07));</p><p>　　LED_DAT = 0x01<<(index&0x07);</p><p>　　OSTimeDly(2000); </p><p>

112、;<b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void task_segs(void *data)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　int Msg;</p><p>　　INT8U

113、err;</p><p>　　SEG7_CLOSE(2);</p><p>　　SEG7_CLOSE(3);</p><p>　　SEG7_CLOSE(4);</p><p>　　SEG7_CLOSE(5);</p><p>　　SEG7_CLOSE(6);</p><p>　　SEG7_CL

114、OSE(7);</p><p>　　SEG7_CLOSE(8);</p><p>　　SEG7_OPEN(1);</p><p><b>　　while(1)</b></p><p>　　{/* wait for a message from the input mailbox */</p><p&

115、gt;　　Msg = (int)OSMboxPend(Mbox, 0, &err);</p><p>　　SEG7_DAT = ~seg7[Msg];</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　return;</b></p><p><b>　　}<

116、/b></p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　通過本次課程設(shè)計，我掌握了µC/OS-II中用郵箱的方法保護(hù)任務(wù)之間的共享數(shù)據(jù)和提供任務(wù)之間的通訊，同時也對DSP有了更好的掌握。在其的過程中我們遇到了很多問題，如：CCS軟件的調(diào)試和硬件的實現(xiàn)等。整個課程設(shè)計的難點在于軟件的調(diào)試。在課程設(shè)計的最后才發(fā)現(xiàn)了缺少一個.lib系統(tǒng)文件

117、，通過添加其最后完成了調(diào)試。在硬件的實現(xiàn)方面也遇到了困難。終于經(jīng)過一次次的教訓(xùn)后，最終顯示了正確的結(jié)果。</p><p>　　通過本次課程設(shè)計，對DSP硬件電路有了很多更新的認(rèn)識，讓原來紙面化的知識變成了實際的。也讓模擬電路、數(shù)字電路和DSP應(yīng)用相關(guān)的知識得到了鞏固，同時基本熟練了CCS軟件和其對應(yīng)試驗箱的使用。在實際的實踐過程中，不僅是讓我們了解DSP基礎(chǔ)的理論知識，更重要的是培養(yǎng)解決實際問題的能力，所以相信通

118、過此次實習(xí)可以提高我們分析設(shè)計能力和實踐能力，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及實踐打下良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　在這次短短的課程實踐里，我們得到了zz老師的關(guān)心和幫助。他給了我們很多的信息，與我一起探討問題，詢問我遇到了哪些問題并耐心給予指導(dǎo)。當(dāng)我遇到技術(shù)上難以解決的問題時，他就會指導(dǎo)我們解決問題，他把自己多年來積累的經(jīng)驗教授給我，使我順利地完成了課程實踐任務(wù)。時間過得真快，大學(xué)生活不知不覺就走過了快3年了，在近3年的

119、大學(xué)學(xué)習(xí)和課程實踐階段的提高，使我們本身知識得到提高的同時，也增強(qiáng)了我們對未來工作的信心，我們相信自己未來兩年的學(xué)習(xí)更使我們有能力勝任將來的工作。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1 喬瑞萍，崔濤，張芳娟.TMS320C54x DSP原理及應(yīng)用.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2009</p><p>　　2 李

120、利.DSP原理及應(yīng)用.北京：中國水利水電出版社，2004</p><p>　　3 張勇.C/C++語言硬件程序設(shè)計——基于TMS320C5000系列DSP.西安：西安電子科技大學(xué)出版社 2003</p><p>　　4 鄒彥.DSP原理及應(yīng)用.北京：電子工業(yè)出版社，2005</p><p>　　5 張雄偉.DSP集成開發(fā)與應(yīng)用實例.北京：電子工業(yè)出版社，2002&l