STM32W108无线传感器网络嵌入式uCOS-II的移植及实时环境监測

基于STM32W108无线开发板，将ucos-ii v2.86内核移植到其上，并加入用户任务。实现对温湿度、超声波、声音、光敏等传感器的控制及实时数据採集。

14.1开发环境说明

硬件：STM32W108无线开发板，JLink烧写器。PC机、温湿度传感器、声音传感器、光敏传感器、超声波传感器等。

软件：IAR Embedded Workbench开发软件，SimpleMac Zigbee协议栈，ucos-ii的内核源代码。

实验硬件电路传感器接口与第13章中使用的传感器接口同样，具体信息參考13.3节硬件电路设计部分，在此不再反复说明。

相关源文件更改

文件加入完毕之后，须要对部分文件进行更改。首先更改app分组里面的app_cfg.h和os_cfg.h文件。app_cfg.h为用户自己定义參数。如任务堆栈大小，任务的优先级等參数，文件内容例如以下：

#ifndef   _APP_CFG_H_

#define   _APP_CFG_H_

//任务优先级

#define STARTUP_TASK_PRIO                      4

#define HUMIDITY_PRIO                          6

#define SOUND_PRIO                             7

#define PRESS_PRIO                             8

#define DISTANCE_PRIO                          9

//任务堆栈大小

#define STARTUP_TASK_STK_SIZE                  80

#define TASK_STK_SIZE                         128

#endif

14.3部分对源代码包“Micrium-ARM-uCOS-II-Cortex-M3.exe”进行解压之后会得到文件夹“Micrium”，从文件夹“Micrium\Software\EvalBoards\ST\STM3210B-EVAL\IAR\OS-Probe\”文件夹下拷贝os_cfg.h文件。覆盖project文件夹app文件夹下的os_cfg.h文件就可以，不需进行更改，文件内容在此就不列出。

分组port下包括四个文件os_cpu.h、os_cpu_a.asm、os_cpu_c.c和os_dbg.c，以下分别进行对应的更改。

对于文件os_cpu.h将第109行语句“void OS_CPU_PendSVHandler(void);”凝视掉，加入语句“voidPendSV_Handler(void);”，然后保存文件。

文件os_cpu_a.asm中为汇编代码，首先将第41行代码“EXPORT OS_CPU_PendSVHandler”替换为“EXPORTPendSV_Handler”，即将函数PendSV_Handler定义为外部可见。然后将第204行代码“OS_CPU_PendSVHandler”替换为“PendSV_Handler”，完毕函数PendSV_Handler的定义，删除函数OS_CPU_PendSVHandler。

文件os_cpu_a.asm更改完毕之后，须要对协议栈文件夹“hal\micro\cortexm3”文件夹下的context-switch.s79文件进行更改，由于文件os_cpu_a.asm中对函数PendSV_Handler进行了定义，而文件context-switch.s79中已有此函数定义，须要将context-switch.s79文件里的函数凝视掉。打开文件context-switch.s79，定位到文件的91行，对函数进行凝视。内容例如以下：

;         __CODE__

;         __THUMB__

;         __EXPORT__ PendSV_Handler

;         __EXPORT__ halPendSvIsr

;PendSV_Handler:

;halPendSvIsr:

;         LDR  R0, =halPendSvSaveContext

;         LDRB R0, [R0]

;         CBZ  R0, contextRestore

;contextSave:

;         MRS  R0, MSP

;        SUB  R0, R0, #0x20

;        MSR  MSP, R0

;         STM  R0, {R4-R11}

;         LDR  R1, =savedMSP

;         STR  R0, [R1]

;         WFI

;contextRestore:

;        LDR   R0, =savedMSP

;         LDR  R0, [R0]

;         LDM  R0, {R4-R11}

;         ADD  R0, R0, #0x20

;         MSR  MSP, R0

;         BX   LR

文件os_cpu_c.c中的部分函数须要进行更改。更改函数例如以下：

INT32U   OS_CPU_SysTickClkFreq(){return 6000000;} //新加入函数，CPU时钟频率

//更改方式：将函数OSTaskCreateHook()内容全然凝视

#if  OS_CPU_HOOKS_EN > 0

void   OSTaskCreateHook (OS_TCB *ptcb)

{

/*

#if OS_APP_HOOKS_EN > 0

App_TaskCreateHook(ptcb);

#else

(void)ptcb; // Prevent compiler warning

#endif

*/

}

#endif

//更改方式：将函数OSTaskDelHook()内容全然凝视

#if  OS_CPU_HOOKS_EN > 0

void  OSTaskDelHook (OS_TCB *ptcb)

{

/*

#if  OS_APP_HOOKS_EN > 0

App_TaskDelHook(ptcb);

#else

(void)ptcb; //Prevent compiler warning

#endif

*/

}

#endif

//更改方式：将函数OSTaskIdleHook  ()内容全然凝视

#if  OS_CPU_HOOKS_EN > 0 && OS_VERSION >= 251

void   OSTaskIdleHook (void)

{

/*

#if OS_APP_HOOKS_EN > 0

App_TaskIdleHook();

#endif

*/

}

#endif

//更改方式：将函数OSTaskStatHook()内容全然凝视

#if  OS_CPU_HOOKS_EN > 0

void   OSTaskStatHook (void)

{

/*

#if OS_APP_HOOKS_EN > 0

App_TaskStatHook();

#endif

*/

}

#endif

//更改方式：将函数OSTaskSwHook  ()内容全然凝视

#if  (OS_CPU_HOOKS_EN > 0) && (OS_TASK_SW_HOOK_EN > 0)

void   OSTaskSwHook (void)

{

/*

#if OS_APP_HOOKS_EN > 0

App_TaskSwHook();

#endif

*/

}

#endif

//更改方式：将函数OSTCBInitHook  ()内容全然凝视

#if  OS_CPU_HOOKS_EN > 0 && OS_VERSION > 203

void   OSTCBInitHook (OS_TCB *ptcb)

{

/*

#if OS_APP_HOOKS_EN > 0

App_TCBInitHook(ptcb);

#else

(void)ptcb;  //避免编译警告

#endif

*/

}

#endif

//更改方式：将函数OSTimeTickHook  ()内容全然凝视

#if (OS_CPU_HOOKS_EN > 0) &&  (OS_TIME_TICK_HOOK_EN > 0)

void   OSTimeTickHook (void)

{

/*

#if OS_APP_HOOKS_EN > 0

App_TimeTickHook();

#endif

*/

//加入新函数SysTick_Handler()，时钟中断处理函数

/******************************************************************************

功能描写叙述：时钟中断处理函数

參数：无

返回值：无

******************************************************************************/

void  SysTick_Handler (void)

{

OS_CPU_SR   cpu_sr;

OS_ENTER_CRITICAL();  //通知uC/OS-II内核ISR已被启动

OSIntNesting++;

OS_EXIT_CRITICAL();

OSTimeTick();  //调用uC/OS-II内核提供的OSTimeTick()函数

OSIntExit();  //通知uC/OS-II内核我们退出ISR

}

 

本文出自《STM32W108嵌入式无线传感器网络》邱铁，夏锋，周玉编著.清华大学出版社，2014年5月