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20世紀30年代，英國送奶公司送奶到訂戶(hù)門(mén)口，沒(méi)蓋子也沒(méi)封口，麻雀和紅襟鳥(niǎo)可以很容易的喝到上層的奶皮。后來(lái)，牛奶公司把瓶口用錫箔紙封裝起來(lái)防止鳥(niǎo)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(kāi)，繼續偷吃它們喜歡的奶皮。然而，同樣是20年，紅襟鳥(niǎo)卻一直沒(méi)學(xué)會(huì )這種方法。生物學(xué)家對這兩種鳥(niǎo)進(jìn)行了研究，從生理角度看它們沒(méi)多大區別，但在進(jìn)化上卻如此的不同。后來(lái)發(fā)現這于它們的生活習性有關(guān)，麻雀是群居的鳥(niǎo)類(lèi)，當某只發(fā)現了啄破錫箔紙的方法，就可以教會(huì )別的麻雀。而紅襟鳥(niǎo)則喜歡獨居，它們圈地為主，溝通僅止于求偶和對侵犯者的驅逐，因此，就是有某只發(fā)現了那個(gè)方法，別的鳥(niǎo)也無(wú)法知曉。對于人類(lèi)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)揚光大。于是，我寫(xiě)了一下這些學(xué)習硬件編程中的感受。 一、 初學(xué)匯編 研究生課程結束時(shí)，我知道畢設應該是硬件相關(guān)的方向，當時(shí)對硬件的認識是一片空白�？粗�(zhù)同學(xué)們早就投入到自己的課題中，自己很著(zhù)急。忙著(zhù)去圖書(shū)館借了很多關(guān)于硬件的書(shū)，和電子、電路、單片機等相關(guān)的，五花八門(mén)，只要覺(jué)得里面有想知道的，就拿回來(lái)啃，像一只忙碌的沒(méi)頭的蒼蠅一樣亂撞。對單片機類(lèi)的，沒(méi)有"型號"的概念，天書(shū)一般，只好理解一些硬件基本知識，很多東西覺(jué)得很好，下功夫理解記憶，但沒(méi)多久就忘了一干二凈�，F在想想很正常，因為哪些東西是需要實(shí)踐的。那個(gè)學(xué)期前后借了幾十本書(shū)，但看懂的很少。當時(shí)做的筆記，只限于對三態(tài)門(mén)、總線(xiàn)驅動(dòng)器、鎖存器、計數器之類(lèi)的概念了解，很是低級的東西。后來(lái)就看DSP的書(shū)，實(shí)驗室的書(shū)不管是寫(xiě)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和操作系統更是沒(méi)有頭緒，好在當時(shí)有了確定的目標——TMS320F240。寫(xiě)開(kāi)題報告前，努力的看了ucOS－II操作系統，仔細的讀了有關(guān)240的原理的書(shū)。但仍然對這兩者怎么聯(lián)系起來(lái)的概念很模糊。在開(kāi)題報告里，寫(xiě)了很多怎樣在ucOS 里編程的問(wèn)題，在當時(shí)的理解下，覺(jué)得寫(xiě)了很"充分"的東西，想象著(zhù)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(kāi)題后已是四月上旬了，"嵌入式"、"操作系統"、"移植"、"DSP"這些東西一直在腦子了盤(pán)旋，看書(shū)上網(wǎng)查資料都要朝著(zhù)這些目標。比較蠢的做法是，像我一樣只是努力的找書(shū)，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(jué)得這樣埋頭讀書(shū)不能前進(jìn)了，就準備動(dòng)手。當時(shí)已經(jīng)是非典隔離期了，大家都在拼命的運動(dòng)發(fā)泄各種心情，沒(méi)有學(xué)習的氣氛。我也很怕，沒(méi)心情學(xué)習，但不敢消沉下去。于是我拿過(guò)來(lái)板子、仿真器、電源這些很陌生的東西，試著(zhù)把它們裝起來(lái)，接著(zhù)就是裝軟件、仿真器驅動(dòng)，因為有安裝步驟的說(shuō)明，我很順利的完成了。但測試軟件時(shí)卻顯示沒(méi)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(wèn)題，請有經(jīng)驗的同學(xué)幫忙結果一樣。忙了兩天還沒(méi)搞定仿真器，嚴重的打擊了我本來(lái)就很迷茫的自信。正當我無(wú)所適從時(shí)，很幸運的突然發(fā)現了電腦CMOS設置里有并口設置的選項，我發(fā)現了"EPP"模式，我當時(shí)就知道了這次成功了。這個(gè)開(kāi)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(mǎn)了前進(jìn)的動(dòng)力。 接下來(lái)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(wèn)就是"Simulator"和"Emulator"的區別。我上網(wǎng)到清華的BBS上發(fā)現有很多人在討論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(kāi)始我還想試試，但有仿真器，最終沒(méi)去理會(huì )）。論壇人氣很旺，很多問(wèn)題我都不知所云，大開(kāi)眼界，原來(lái)問(wèn)題有這么多！我的第一個(gè)程序是最簡(jiǎn)單的加法。由于我之前還是努力的看了書(shū)，所以用到的簡(jiǎn)單指令不用很費力就可以寫(xiě)出來(lái)，但一個(gè)完整的程序不止這些，要知道cmd文件怎么寫(xiě)，知道它的作用（當時(shí)不能完全理解，按照大家一貫的寫(xiě)法寫(xiě)），還有中斷向量表、頭文件等。這些文件的作用開(kāi)始是我不能完全理解的，不太明白為什么那么寫(xiě)。大多書(shū)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。因為程序很簡(jiǎn)單，我仿照師姐留下的一個(gè)加法程序寫(xiě)了出來(lái)。這個(gè)加法程序用了三天時(shí)間，其中大部分時(shí)間花費在一個(gè)小問(wèn)題上：第一次寫(xiě)程序太隨意，可能是寫(xiě)高級語(yǔ)言程序的毛病，一個(gè)標號的第一個(gè)字母我沒(méi)有寫(xiě)在第一列，而是隨意的打了個(gè)空格（當時(shí)沒(méi)有意識到后果），這個(gè)空格害我找了調試了一天時(shí)間！找出錯誤以后，我又總結了一下，哪些格式可以隨意寫(xiě)，哪些要嚴格遵守，這樣再寫(xiě)程序就不那么不自在了。這樣簡(jiǎn)單的"1＋1＝2"，畢竟不能解決我的大部分疑問(wèn)，只是稍微了解了編程環(huán)境，還有很多個(gè)疑問(wèn)不能找到答案，所以就把CC'C2000的幫助文件很仔細的看了一遍，很費勁，當時(shí)覺(jué)得沒(méi)有很大收獲，但從此對幫助文件的內容有了大致的了解，在以后的編程過(guò)程中，很習慣的查看幫助。 完成了第一個(gè)程序，以后的就按照這個(gè)結構寫(xiě)其他一些簡(jiǎn)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(shū)時(shí)想努力記住但沒(méi)有成功的一些指令和寄存器的配置，還逐步的有了一些調試經(jīng)驗。逐漸的我不像以前那樣急切，很多問(wèn)題是要細心的體會(huì )，試驗一次不能反映全部問(wèn)題，經(jīng)驗是在不斷更正錯誤的基礎上積累起來(lái)的。我的一個(gè)體會(huì )是：不要試圖在最初知道所有問(wèn)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，這是因為很多東西不完全理解，只有按部就班的把它做出來(lái)，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作學(xué)習的目標，帶著(zhù)這些問(wèn)題從練習中逐漸找出答案。這個(gè)過(guò)程中，我養成了一個(gè)習慣：因為問(wèn)題很多，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(wèn)，我就把這些想法隨時(shí)記下來(lái)，等待以后驗證或尋找答案。寫(xiě)下來(lái)對我加深印象真的很有用。后來(lái)，如果有了什么重要的經(jīng)驗，等一個(gè)程序成功后，都會(huì )把它們總結出來(lái)，算是對自己的一種肯定，很有成就感�？偨Y的多了，就了解了很多細節的東西，哪怕是以前看起來(lái)很簡(jiǎn)單的指令，也有運用是很巧妙的地方。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)執行幾步，如果能巧妙的結合利用，程序很簡(jiǎn)潔、效率很高，但要很好的運用，不是很容易（這些是最能體現DSP特點(diǎn)的指令，還有塊移動(dòng)指令，它們和流水線(xiàn)有關(guān)，所以效率很高）。自己寫(xiě)程序不要求很高，但知道它們之間有區別即使不用、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，仔細的體會(huì )了它的用法，發(fā)現用在循環(huán)中真是個(gè)不錯的選擇。 2．有一次看一個(gè)程序，涉及到了定標問(wèn)題，我幾乎是看著(zhù)程序抄下來(lái)的試驗的。其中有幾條非常常見(jiàn)的指令MPY、MPYA、ADD、OR在編譯時(shí)提示有錯誤，程序中有這么兩句： MPY #7FFBH MPYA #0H 我看不出有問(wèn)題，而且和書(shū)上是一模一樣的呀。我就查軟件中的幫助，發(fā)現原來(lái)書(shū)上用錯了！那個(gè)錯誤實(shí)在是非常容易犯的！對MPY ＃k指令，操作數為立即數時(shí)為只能是 "13-bit short immediate value"。對MPYA指令根本就沒(méi)有立即數尋址方式，只有直接或間接尋址方式。還有ADD和OR的用法都是類(lèi)似的想當然地用，而不注意它地特殊之處。比較幸運的是，這種錯誤編譯器可以發(fā)現的，但有些隱含的錯誤它可能發(fā)現不了，自己又覺(jué)得不可能會(huì )錯，結果出來(lái)后錯誤很難排除。 3．最初面對240眾多的寄存器，初始化時(shí)總覺(jué)得多寫(xiě)了沒(méi)有用到，不然就是少了一些配置，這些要和240內部結構結合起來(lái)記憶理解。開(kāi)始是對CPU寄存器、系統配置寄存器、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，需要對它連續兩次寫(xiě)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，然后根據要求設置CKCR1設置其他位，最后使CLKMD1＝1，允許PLL工作（如果使用PLL的話(huà)）。還有定時(shí)器的控制寄存器TxCON有時(shí)也需要寫(xiě)兩次，第一次配置，第二次啟動(dòng)�？傊�，對一些需要比較"特殊"的做法，如果注意總結會(huì )對整體有個(gè)清晰的把握。 二、 移植系統 練習多了，就有點(diǎn)柳暗花明的感覺(jué)。于是躍躍欲試，開(kāi)始試著(zhù)做我的重要任務(wù)——移植uCOS II，看了紹貝貝的書(shū)，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(jiǎn)單的方法是去www.ucos.com網(wǎng)站下載已經(jīng)移植的代碼，當時(shí)我查的時(shí)候，對TI的DSP，只有C31和C54的移植代碼下載（不知現在有沒(méi)有更新）。我試著(zhù)從從這兩個(gè)例程中學(xué)習我需要的東西。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？大多文獻里的都是對幾個(gè)移植文件做了詳細的說(shuō)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(méi)有必要教怎么做，可是我沒(méi)有開(kāi)發(fā)大程序的經(jīng)驗，沒(méi)有清晰的把握，因為自己做的匯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(méi)有深刻的認識，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)函數那么簡(jiǎn)單，還要要寫(xiě)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(xiě)其他簡(jiǎn)單的程序一樣做一個(gè)框架，操作系統當成普通的用戶(hù)程序一樣和這個(gè)框架結合起來(lái)，然后再寫(xiě)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)現那樣的機制不用自己去寫(xiě)，只需拿來(lái)用。 明白這些算是思想上的重大突破，不然連 DSP程序和操作系統的關(guān)系都不知道。這樣就動(dòng)手寫(xiě)移植部分代碼，代碼中的一些是參照一個(gè)例子，那個(gè)應該是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)切換函數是用軟件中斷INT31，當時(shí)對中斷的認識都很淺，不用說(shuō)軟件中斷了。對于什么是硬件中斷什么是軟件中斷的問(wèn)題也困擾我很長(cháng)時(shí)間，曾經(jīng)問(wèn)過(guò)一個(gè)比我早入手的同學(xué)，在他的編程中也沒(méi)有用過(guò)軟件中斷，可以說(shuō)沒(méi)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，現在知道了可以用任何一個(gè)軟中斷的。還有一個(gè)就是調用庫函數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?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(wèn)，但我還是建立了一個(gè).mak把那些覺(jué)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，當然有很多很多錯誤，除了語(yǔ)法錯誤，當然有我不懂的錯誤。我盡可能的改了一些，但不能完全正確。問(wèn)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(xiě)沒(méi)有什么可以參考的書(shū)，我還是從最簡(jiǎn)單的加法開(kāi)始，寫(xiě)一個(gè)純粹的C程序，同學(xué)說(shuō)可以用輸出語(yǔ)句輸出結果，我的即使運行正確也不能輸出，找了人幫忙看，還是于事無(wú)補。畢竟用C的人很少，于是我自己開(kāi)始仔細的找原因�？瓷傻膍ap文件找結果所在的地址，有結果而且正確，看交*列表，C語(yǔ)句對應的匯編語(yǔ)句，沒(méi)什么錯誤，就是不明白為什么有錯，和別人的不一樣。這當然影響我的自信心，覺(jué)得為什么倒霉的總是我？抱怨當然不是辦法，還是要繼續找錯了。于是我拿起了放了很久都沒(méi)看的TI的C編譯器文檔，雖是全英文的，還是堅持了三天看完了，好像沒(méi)有找到答案，但更堅定了我的想法，錯誤是肯定有的，因為文檔上有printf函數，但好像不影響程序的運行結果，于是在以后的編程中只好暫時(shí)放棄用輸出語(yǔ)句（后來(lái)調試基本成功后換了板子就可以輸出了），這對調試當然很不方便，要在映射的地址中看結果�？次臋n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(xiě)法。因為要涉及到混合編程，就要對在C中和匯編中的函數、變量互相調用問(wèn)題弄明白，這是個(gè)難點(diǎn)，那個(gè)文檔看了很多遍，有的問(wèn)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(lái)驗證，結果是我們的理解是正確的（后來(lái)看到有些書(shū)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： cmd文件寫(xiě)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(yǔ)句應該跳轉到_c_int0對于這點(diǎn)我最初不是很明白，因為我看到的程序都是以main開(kāi)始的。后來(lái)逐漸明白了，_c_int0是程序真正開(kāi)始的地方，只是這個(gè)開(kāi)始不是開(kāi)發(fā)者寫(xiě)出來(lái)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的選項選擇ROM Autoinitialization Model或RAM Autoinitialization Model，而不是匯編中的No Autoinitialization，開(kāi)發(fā)者的程序要以main函數開(kāi)始，初始化結束后會(huì )跳轉到main函數。在反匯編代碼中可以看到這些過(guò)程。兩種初始化的方式詳見(jiàn)上面文檔的同一節。 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(xiě)為"_fun"。當然互調前要聲明為全局變量或外部函數。詳細的說(shuō)明見(jiàn)spru024D的4.2.2。在C中要嵌入匯編的格式為： 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(xiě)指令。為什么會(huì )有上面的一些規定，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(xiàn)，所以在匯編中用當然要寫(xiě)成"一樣"的了，第二條規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(xiě)，看看顯示的錯誤就明白了。 比較難的是C調用匯編函數，匯編函數的寫(xiě)法。這時(shí)要在匯編函數的開(kāi)始和結束加入一些語(yǔ)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。調用函數時(shí)當前指針必須為AR1，首先要在軟件堆棧中保存函數返回地址、FP，分配局部幀空間，空間的大小是局部變量的個(gè)數加1，如果被調函數中可能修改寄存AR6、AR7，也要保存（當編譯器優(yōu)化時(shí)它們被用作保存寄存器變量）。函數實(shí)現過(guò)程中注意調用它的函數傳遞的參數的存放次序：從右到左按照堆棧增長(cháng)的方向放置。函數退出時(shí)和進(jìn)入函數時(shí)的操作相反。這個(gè)規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(yǔ)句編譯后的匯編代碼可以看出在任何一個(gè)函數調用前都會(huì )有這樣的"保存 "工作，結束時(shí)做相應的恢復。詳見(jiàn)spru024D的4.2.2，4.2.4和4.3節。 用C時(shí)需要.lib庫函數，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(kāi)。用一個(gè)命令可以提取某個(gè)庫函數可以對它查看或是修改。我知道這個(gè)過(guò)程，但沒(méi)有用過(guò)，所以不多說(shuō)了。詳見(jiàn)spru024D的4.1.3。 （二）系統調試及總結 明白了以上的規則就可以大膽的用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誤，到了六月上旬，整個(gè)程序編譯通過(guò)了。我很興奮，終于有了進(jìn)展。接下來(lái)就是調試，調試是比編寫(xiě)程序痛苦的事，對那些隱藏的錯誤要能順利的找出來(lái)實(shí)在是困難。系統不能正常工作，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(xiě)的，寫(xiě)的時(shí)候由于借鑒了別的例子并沒(méi)有深刻理解，調試時(shí)就必須有個(gè)深刻地認識。 難點(diǎn)一：對任務(wù)堆棧初始初始化函數OSTaskStkInit（）的作用的理解，方法是模擬TI公司的I$$SAVE庫函數對任務(wù)堆棧初始化，按照庫函數地保存順序開(kāi)辟�？臻g，得到堆棧指針。這個(gè)函數的編寫(xiě)要充分理解"堆棧"的概念。芯片本身的堆棧只有 8 級，無(wú)法作為系統堆棧使用，這8級堆棧用來(lái)保存函數調用和中斷的返回地址。C 編譯器將寄存器AR0、AR1作為SP和FP管理系統堆棧和局部幀（上面有說(shuō)明）。編譯器使保存在硬件堆棧里的返回地址彈出保存在系統堆棧里，并保存其他寄存器，即保存了任務(wù)運行的現場(chǎng)，這些工作都由I$$SAVE來(lái)做。有了任務(wù)堆棧初始化函數OSTaskStkInit（），系統在進(jìn)行初始化時(shí)，這個(gè)函數將任務(wù)地址放在堆棧中，然后用中斷返回也就是I$$REST函數將寄存器和TOS初始化，將任務(wù)的起始地址彈回到TOS中，這樣就能從中斷的任務(wù)開(kāi)始運行了。 難點(diǎn)二：時(shí)鐘節拍。對節拍地作用是在看了操作系統的內核代碼后有了深刻認識的，雖然移植是可能不太了解具體的代碼，但沒(méi)有操作系統的概念最好把這個(gè)比較易學(xué)的操作系統的代碼看看，有個(gè)結構和原理的認識，我大概花了一周仔細的看了書(shū)和代碼，這次和以前看不同，了解了代碼實(shí)現地細節，看完會(huì )更加頭腦清醒。最初地時(shí)鐘節拍中斷是用實(shí)時(shí)時(shí)鐘中斷RTI，看完代碼知道了應該不可以用它來(lái)實(shí)現節拍，因為系統時(shí)鐘地啟動(dòng)是在初始化結束后第一個(gè)任務(wù)開(kāi)始前啟動(dòng)的，實(shí)時(shí)時(shí)鐘不能這樣控制，它在板子上電是就啟動(dòng)了，所以我改用定時(shí)器1實(shí)現。時(shí)鐘節拍函數OSTickISR（）的實(shí)現是定時(shí)器的硬件中斷，因為在我修改過(guò)程中不斷地出錯，這使我熟練掌握了F240的中斷編程方法。我對中斷編程做了總結，包括用C編寫(xiě)中斷，對初學(xué)者應該有幫助： 在UCOS中的中斷編程和一般的中斷編程稍有不同。共同的是： 1．中斷矢量表。中斷矢量表一定要定位在程序空間的地址0開(kāi)始的地方，0000h～003Fh為中斷矢量表。第0行跳轉到代碼開(kāi)始的地方、第1到第6行是硬件中斷跳轉指令，除NMI中斷其他是軟件中斷指令（INTk最大為INT31）。發(fā)生硬件中斷后，處理器自動(dòng)到前面查表跳轉到相應位置。軟件中斷是在程序中執行了INTk指令才會(huì )發(fā)生，然后根據x查中斷矢量表跳轉到相應的ISR（移植系統時(shí)用到了軟件中斷指令，即任務(wù)切換函數）。 2．硬件中斷系統。其中的可屏蔽中斷INTk（k＝1～6）對應了多個(gè)中斷源，有系統中斷和EV中斷，它們都通過(guò)INTk和CPU相關(guān)（將INTk稱(chēng)為內核中斷）。寫(xiě)系統中斷或EV中斷必須知道對應哪個(gè)內核中斷。因為每個(gè)內核中斷對應了幾個(gè)中斷源（具體對應查閱書(shū)籍）。有中斷源復用問(wèn)題，當一個(gè)內核中斷中有多于一個(gè)的外部中斷發(fā)生時(shí)，就要查外部中斷矢量表，它是根據中斷標識排列的。注意每條跳轉指令占兩個(gè)字節。外部中斷矢量表的位置可以在程序空間的任何位置（表中有一個(gè)代表表的起始位置的符號）。對它的查表方式為基址＋變址�；窞楸淼钠鹗嫉刂�，變址為中斷源的標識×2。 3．中斷編程。本程序的 INT1有中斷復用，如果用匯編編寫(xiě)，需要外部中斷矢量表。但在ucOS中編寫(xiě)串口通訊時(shí)，發(fā)送任務(wù)沒(méi)有采用中斷方式，它要和接收任務(wù)通訊而有相應的動(dòng)作（沒(méi)有操作系統時(shí)就是查詢(xún)方式）。即接收中斷發(fā)生后要調用發(fā)送信號量函數（也可以使用別的通訊機制），在匯編中調用較麻煩，所以采用了C編程，這樣在 INT1的ISR中用了switch語(yǔ)句，就不用外部中斷矢量表。其他中斷源沒(méi)有復用問(wèn)題。所以整個(gè)程序也不需要外部中斷矢量表。 在ucOS中的中斷編程要注意的是進(jìn)入中斷調用庫函數I$$SAVE（C編寫(xiě)自動(dòng)調用）,而程序結束是調用OSINTExit（）（最后調用了I$$REST）。 看了操作系統的源代碼再加上對F240編程方法進(jìn)一步掌握，感覺(jué)對這個(gè)系統的整體有很清晰的認識，很高興自己在無(wú)數的錯誤中摸索出來(lái)了。不幸的是我的程序仍然不能成功地運行，但我相信應該問(wèn)題不太大，應該不是在關(guān)鍵處。因為系統可以單步運行且結果正確。我很幸運的在網(wǎng)上遇到了一位做過(guò)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(méi)錯，但偶然發(fā)現一個(gè)寄存器的映射地址是錯的，再看其他寄存器也是錯的，因為用C編程寄存器的映射頭文件要重新定義，我采用的是賦值語(yǔ)句，定義指針，程序中用指針尋址，這種方法應該是沒(méi)有問(wèn)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(guò)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去找錯，倒是有點(diǎn)小bug被找出來(lái)，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(zhù)手我的程序。這次我把所有的寄存器配置從操作系統中拿開(kāi)，在匯編中檢驗，終于找到了那個(gè)bug：SYSCR的配置錯誤，這個(gè)常用的寄存器不用看幫助就知道怎樣配置，但我寫(xiě)錯了，可能是最初的筆誤，直接導致了系統的復位。系統終于可以運行了！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(yǔ)句結果的問(wèn)題也解決了，于是我又寫(xiě)了比較復雜的測試程序測試系統運行情況，雖然不是一次就可以寫(xiě)成功的，但這次調試用了很短的時(shí)間。還有下面的總結，是C語(yǔ)言幾個(gè)關(guān)鍵字有關(guān)的內容，雖然較為基礎，在操作系統中可能用到的，對透徹把握程序很有幫助。 1．volatile類(lèi)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的時(shí)鐘并用于存放系統的實(shí)際時(shí)間，盡管程序中沒(méi)有對這個(gè)變量使用賦值語(yǔ)句賦值，但它的內容還是變了。舉個(gè)例子： volatile int ticks; interrupt timer( ) { ticks++; } wait (int time) { ticks = 0; while (ticks < time ) ; } 如果ticks沒(méi)有聲明為易失變量，編譯程序可能會(huì )把它當作寄存器變量分配，從而wait函數執行永遠不會(huì )中止。上例中的interrupt 關(guān)鍵字是修飾中斷函數的，表示改函數與中斷相聯(lián)系。 2．typedef 定義新的數據類(lèi)型。例： typedef unsigned int INT16U; 定義了類(lèi)型INT16U，這樣做可以提高程序的可移植性。例如，有些C編譯系統沒(méi)有提供無(wú)符號短整數unsigned short int類(lèi)型，這樣，在其他編譯系統整運行的使用了這種類(lèi)型的編譯器就要把程序中出現的unsigned short int都換成另一種合適的類(lèi)型如unsigned int，這樣改動(dòng)比較大。使用類(lèi)型定義可以解決這個(gè)問(wèn)題，這時(shí)，在允許使用unsigned short int 的編譯系統中編寫(xiě)程序時(shí)，先使用一個(gè)類(lèi)型定義： typedef unsigned short int USINT ; 以后在其他編譯系統運行時(shí)，只要把改類(lèi)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實(shí)現上的差別而帶來(lái)的可移植性問(wèn)題。例在某些編譯系統中char、short（有無(wú)符號）用8位表示，而在 TMS320C2xx的系統中，都用16位表示，為使在前者系統中運行的程序在C2xx中運行，必須把char、short改成int，這時(shí)，使用類(lèi)型定義可以減少修改。 3．register存儲類(lèi)區分符。用它修飾說(shuō)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(jiàn)的情況時(shí)把循環(huán)控制變量說(shuō)明成寄存器變量，因為這個(gè)變量在每次循環(huán)時(shí)都要至少訪(fǎng)問(wèn)一次，例： register int I ; fun( ) { for ( I =0 ;I <1000;I ++) { ...... } } 理論上，一個(gè)程序中可說(shuō)明任意多個(gè)寄存器變量，實(shí)際上，由于寄存器數目的物理限制，編譯系統只把最前面的有限數目的寄存器變量分配在寄存器中，而把其余的當作普通自動(dòng)變量處理。在F240中，編譯系統允許把AR6、AR7用了存儲寄存器變量,使用優(yōu)化選項是還允許使用AR5（見(jiàn) spru024D4.2.4）。 以上是我學(xué)習中的一些總結。我相信有很多像我這樣從零開(kāi)始的后來(lái)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，最終解決了當時(shí)覺(jué)得解決不了的問(wèn)題。如果看到我用了"幸運"這個(gè)詞，不要羨慕我的運氣，不要怪自己得問(wèn)題為什么不能"幸運"的解決（我就曾這樣痛苦的想過(guò)），因為可能你更幸運，根本就不會(huì )像我這么"倒霉"遇到它。但總會(huì )有問(wèn)題發(fā)生，如果解決了，你更幸運的獲得了一個(gè)寶貴的經(jīng)驗、非常難得的財富。萬(wàn)事開(kāi)頭難，入了門(mén)腳下的路就就會(huì )逐步平坦了。 |
