μC/OS-II的多任务信息流与CAN总线驱动

e任务，然后进入就绪态等待应答信号。CanSendMessage在接收的同时发送应答握手信号给CanSendMessageProcess，确认信息接收完毕。

　　②CanSendMessage任务将CanSend MessageProcess任务发送来的信息发送到CAN总线，发送结束后进入就绪态等待下一次传输工作。

　　③ CanReceiveMessage任务接收来自总线的信息流，将接收到的信息发送到Can 　ReceiveMessageProcess任务，进入就绪态等待应答信号。

　　④ CanReceiveMessageProcess任务收到信息后发送应答握手信号。

　　（3）信号量通信机制

　　信号量（semaphore）是一种约定机制：两个或多个任务通过简单的信号进行合作，一个任务可以被迫在某一位置停止，直到它接收到一个特定的信号。在多任务内核中普遍将信号量用于：

　　◇ 标志某事件的发生；

　　◇ 控制共享资源的使用权（满足互斥条件）；

　　◇ 使两个任务的行为同步。

　　信号量主要实施三种操作：

　　◇ 一个信号量可以初始化为非负数；

　　◇ 等待（wait）操作使信号量减1。如果值变成负数，则执行等待的任务被阻塞。

　　◇ 得到CPU使用权的任务singal操作使信号量加1。如果值不是正数，则被等待操作阻塞的任务被解除阻塞。

　　为了满足信息传递过程中实时高效的原则，在消息队列中部分地引入信号量的概念。也就是CanSendMessageProcess任务，把若干个字节的信息一次性地发送到消息队列，令信号量加1并由运行态进入等待挂起状态。在CanSendMessage任务获得信号量后进入就绪态，等待CPU的使用权进入运行态。进入运行态后，该任务使信号量减1并从消息队列中取出信息后通过I/O端口发送到CAN总线。CanReceiveMessage任务和CanReceive MessageProcess任务执行与上面相反的操作。这个实例说明了信号量用于标志某事件的发生。（见图2。）
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2 μC/OS-II的中断处理

　　μC/OS-II中，中断服务程序一般用汇编语言来写。以下是中断服务程序的示意代码。

　　用户中断服务程序: 

　　保存全部CPU寄存器；

　　调用OSIntEnter或OSIntNesting直接加1；

　　执行用户代码做中断服务；

　　调用OSIntExit；

　　恢复所有CPU寄存器；

　　执行中断返回指令；

　　这里μC/OS-II提供了两个ISR与内核的接口函数：OSIntEnter和OSIntExit。OSIntEnter通知μC/OS-II内核，中断服务程序开始运行了。实际上，此函数做的工作是把一个全局变量OSIntNesting加1。在x86等有累加指令的CPU中，可以用指令代替OSIntEnter：

    INC BYTE PTR OSIntNesting

    此中断嵌套计数器可以确保所有中断处理完成后再作任务调度。另一个接口函数OSIntExit则通知内核，中断服务已结束。根据相应情况，返回被中断点（可能是一个任务或者被嵌套的中断服务程序）或由内核作任务调度。

　　用户编写的ISR必须被安装到某一位置，以便中断发生后，CPU根据相应的中断号运行准确的服务程序。许多实时操作系统都提供了安装、卸载中断服务程序的API接口函数，有些成熟的RTOS甚至对中断控制器的管理都有相应的API函数。但 μC/OS-II内核没有提供类似的接口函数，需要用户在对应的CPU移植中自己实现。这些接口函数与具体的硬件环境有关，接下来PC体系下的中断处理对此有详细的说明。

3 PC体系下的中断

　　X86系列的处理器可支持256个中断，并用向量表的方法来关联每个中断和相应ISR的位置。在实模式下，中断向量表（IVT）存于内存的低端1K。每个向量表条目占4字节，保存一个ISR的段地址和偏移信息。PC系统使用两个级联的可编程中断控制器82C59A。一个82C59A能连接8个硬件中断，编号为IRQ0~IRQ7。 PC总共可管理15个外部中断源，PC的中断控制器如图4所示。（关于82C59A的详细使用可参见有关资料。）

　　在μC/OS下，CAN总线I/O端口中断向量设置伪代码：

    void CanInitHW(UI segment,BYTE Irq0,BYTE Irq1){

　　保存原有的中断向量

　　保存掩码寄存器的值

　　使82C59A的掩码寄存器（0x21）各位置1，关闭中断输入

　　关闭CPU中断

　　设置新的中断向量

　　正在服务的中断禁止再次响应服务(假定当前服务中断是IRQ5)

　　开CPU中断

　　清除82C59A的掩码寄存器（0X21、0XA1）各位，开启中断输入

    }

4 信号量与缓冲队列支持下的CAN总线驱动

　　前面介绍了μC/OS-II内核下多任务调度的关键技术、中断与PC体系下中断的一般方法。又以82C59A的中断5（IRQ5）、0x0D中断向量为例，介绍了中断服务子程序的重新分配和响应SJA1000控制器收发的中断服务子程序。

　　下面介绍信号量配合下的环形缓冲队列与中断处理程序之间的关系问题，这也是设备驱动部分的核心内容。

　　ERTOS的驱动程序与其它操作系统有所不同。比如Windows、Unix、Solaris、Linux等操作系统弱化了设备的概念，用户进程对设备的使用可以通过文件系统来完成。然而，在μC /OS-II上开发CAN总线驱动程序没有那么严格，只要满足设备在连续的CPU时间上使用时不发生时间重叠就可以了。

　　串行设备或者其它字符型设备都存在外设处理速度和CPU速度不匹配的问题，所以需要建立相应的缓冲区。向CAN口发送数据时，只要把数据写到缓冲区，然后

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