1、嵌入式實訓(xùn)24維信科技一、實訓(xùn)目的 學(xué)習(xí)系統(tǒng)時間相關(guān)API函數(shù)和使用信號量解決uCOS-II任務(wù)之間的互斥問題，把系統(tǒng)時間顯示在一個文本框中，并可以通過鍵盤設(shè)置修改。二、實訓(xùn)內(nèi)容（維信科技，太原最好的IT培訓(xùn)） 本次實驗在用戶的Main_Task任務(wù)中創(chuàng)建一個新任務(wù)，來實現(xiàn)系統(tǒng)時鐘的顯示和更新。同時，通過在Main_Task任務(wù)中響應(yīng)鍵盤消息，可以對系統(tǒng)的時鐘進行更改。使用uCOS-II多任務(wù)系統(tǒng)中的信號量保證多個任務(wù)對系統(tǒng)的同一個控件訪問而不產(chǎn)生沖突。三、預(yù)備知識1、用ARM SDT 2.5或ADS1.2集成開發(fā)環(huán)境，編寫和調(diào)試程序的基本過程。2、基于uCOS-II操作系統(tǒng)應(yīng)用程序的框架結(jié)構(gòu)

2、。3、會使用消息循環(huán)響應(yīng)鍵盤消息。4、會使用文本框控件。四、設(shè)備及工具（包括軟件調(diào)試工具） 硬件：ARM嵌入式開發(fā)平臺、用于ARM7TDMI的JTAG仿真器、PC機Pentium100以上。 軟件：PC機操作系統(tǒng)win98、Win2000或WinXP、ARM SDT 2.51或ADS1.2集成開發(fā)環(huán)境、仿真器驅(qū)動程序、超級終端通訊程序、UltraEdit。五、原理及說明 當系統(tǒng)掉電后RTC (Real Time Clock)電路可以依靠后備電池工作。RTC電路能夠以BCD碼的形式向CPU提供時間信息，這些信息包括年、月、日、星期和時、分、秒。RTC的運行依賴于一個外部32.768KHz晶振，并

3、具有鬧鐘功能。該RTC電路還具有閏年發(fā)生器、鬧鐘中斷或掉電喚醒、解決Y2K問題、獨立電源引腳、秒鐘舍入復(fù)位功能、用于RTOS核的毫秒級時鐘節(jié)拍中斷等特性。1、RTC電路單元說明RTC電路的框圖如圖4-9所示。1）閏年發(fā)生器 該模塊可以根據(jù)BCDDAY、BCDMON、BCDYEAR等寄存器的數(shù)據(jù)決定每個月的最后一天是28、29、30還是31，在決定最后日期時考慮了閏年。因為8位計數(shù)器只能保存兩位BCD碼，所以無法判斷00年是閏年與否。例如無法區(qū)分1900年和2000年。為此，44B0的RTC單元用硬件來支持閏年2000年，注意這里1900不是閏年而2000年是閏年。因而00年代表2000年而非1

4、900年。圖4-9 RTC電路圖框圖 需要注意，RTC的合法時間范圍是100年，比如19012000或20002099，也可以是19492048等。否則程序中無法判斷某一年是哪個世紀的，由于00年應(yīng)該認為是2000年，這個范圍在實際應(yīng)用中已經(jīng)足夠了。2）讀寫寄存器 RTCCON寄存器的Bit0位必須置1后才能讀寫RTC單元的寄存器。為了顯示秒、分、時、星期、日期、月和年，CPU應(yīng)該分別讀取BCDSEC、BCDMIN、BCDHOUR、BCDDAY、BCDDATE、BCDMON、BCDYEAR等寄存器的內(nèi)容。然而，由于讀多個寄存器，一秒的偏差是可能存在的。例如，用戶從BCDYEAR到BCDMIN讀

5、取寄存器（維信科技，太原最好的IT培訓(xùn)），結(jié)果正好為59年12月31日23時59分；當用戶讀取BCDSEC寄存器并且結(jié)果在1到59秒時，這沒有問題，但是當結(jié)果為0秒時，由于上述的一秒偏差，年、月、日、時和分可能已經(jīng)變?yōu)?0年1月1日0時0分了。在這種情況下，如果BCDSEC為0的話，用戶應(yīng)該從BCDYEAY到BCDMIN重新讀取。3）鬧鐘功能 RTC可以在掉電模式或正常工作模式中在指定時刻產(chǎn)生鬧鐘信號；在正常工作模式下鬧鐘中斷ALMINT被激活，而在掉電模式下，電源管理喚醒PMWKUP信號與ALMINT同時被激活。RTC鬧鐘寄存器RTCALM決定鬧鐘的使能和時刻設(shè)置。4）時鐘節(jié)拍中斷 RTC的

6、時鐘節(jié)拍用于中斷請求，TICNT寄存器包含中斷使能位和用于中斷的計數(shù)值，當計數(shù)值減少到0則產(chǎn)生時鐘節(jié)拍中斷。那么中斷周期就是：Period = ( n+1 ) / 128 second 其中n : Tick time count value (1-127)RTC的時鐘節(jié)拍可以用于RTOS（實時操作系統(tǒng)）內(nèi)核的時鐘節(jié)拍。如果時鐘節(jié)拍由RTC產(chǎn)生，RTOS的時間相關(guān)功能將一直與實時鐘同步。5）舍入復(fù)位功能 舍入復(fù)位功能由RTC的舍入復(fù)位寄存器RTCRST完成，秒進位發(fā)生器的舍入邊界（30、40或50秒）是可選的，在舍入復(fù)位時秒值被舍入為0。例如當前時間是23:37:47，（維信科技，太原最好的IT

7、培訓(xùn)）并且舍入邊界選擇為40秒，那么舍入復(fù)位將當前時間改為23:38:00。2、RTC相關(guān)寄存器實時時鐘控制寄存器 (RTCCON)的設(shè)置和位描述如下表4-21和表4-22所示：表4-21 實時時鐘控制寄存器 (RTCCON)的設(shè)置寄存器地址R/W描述復(fù)位值RTCCON 0x01D70040(L) 0x01D70043(B) R/W (by byte) RTC控制寄存器0x0 表4-22 實時時鐘控制寄存器 (RTCCON)的位描述RTCCON 位描述初始化狀態(tài)CLKRST 3 RTC時鐘計數(shù)復(fù)位0=無復(fù)位，1=復(fù)位0 CNTSEL 2 BCD計數(shù)選擇0=合并BCD計數(shù)器1=保留（分離BCD計

8、數(shù)器）0 CLKSEL 1 BCD時鐘選擇0=晶振XTAL 1/215分頻時鐘1=保留（XTAL時鐘只為檢測）0 RTCEN 0 RTC讀/寫 使能0=禁止，1=使能如果RTC讀/寫特征使能，靜態(tài)電流將大量消耗。為了減少STOP電流，在不訪問RTC時該位應(yīng)該為0。即使該位為0，RTC時鐘仍然運行。0 RTC 鬧鐘控制寄存器 (RTCALM)的設(shè)置和位描述如下表4-23和表4-24所示：表4-23 RTC 鬧鐘控制寄存器 (RTCALM)的設(shè)置寄存器地址R/W 描述復(fù)位值RTCALM 0x01D70050(L) 0x01D70053(B) R/W (by byte) RTC鬧鐘控制寄存器0x00

9、 表4-24 RTC 鬧鐘控制寄存器 (RTCALM)的位描述RTCALM位描述初始化狀態(tài)Reserved7 0 ALMEN6 鬧鐘全局使能0 = 禁止, 1 = 使能0 YEAREN5 年鬧鐘使能0 = 禁止, 1 = 使能0 MONREN4 月鬧鐘使能0 = 禁止, 1 = 使能0 DAYEN3天鬧鐘使能0 = 禁止, 1 = 使能0 HOUREN2 小時鬧鐘使能0 = 禁止, 1 = 使能0 MINEN1 分鐘鬧鐘使能0 = 禁止, 1 = 使能0 SECEN0 秒鬧鐘使能0 = 禁止, 1 = 使能0 鬧鐘第二數(shù)據(jù)寄存器(ALMSEC)的設(shè)置和位描述如表4-25和表4-26所示：表4-

10、25 鬧鐘第二數(shù)據(jù)寄存器(ALMSEC)的設(shè)置寄存器地址R/W 描述復(fù)位值A(chǔ)LMSEC 0x01D70054(L) 0x01D70057(B) R/W (by byte) 鬧鐘第二數(shù)據(jù)寄存器0x00 表4-26 鬧鐘第二數(shù)據(jù)寄存器(ALMSEC)的位描述ALMSEC 位描述初始化狀態(tài)Reserved7 0 SECDATA6:4 鬧鐘秒的BCD值，從0-5。000 3:0 0 到 9 0000 鬧鐘分鐘數(shù)據(jù)寄存器 (ALMMIN)的設(shè)置和位描述如下表4-27和表4-28所示：表4-27 鬧鐘分鐘數(shù)據(jù)寄存器 (ALMMIN)的設(shè)置寄存器地址R/W 描述復(fù)位值A(chǔ)LMMIN0x01D70058(L)

11、0x01D7005B(B) R/W (bybyte)鬧鐘分鐘數(shù)據(jù)寄存器 0x00表4-28 鬧鐘分鐘數(shù)據(jù)寄存器 (ALMMIN)的位描述ALMMIN 位描述初始化狀態(tài)Reserved 7 0 MINDATA 6:4 鬧鐘分鐘的BCD值，從0到5。000 3:0 0 到 9 0000 鬧鐘小時數(shù)據(jù)寄存器(ALMHOUR)的設(shè)置和位描述如下表4-29和表4-30所示：表4-29 鬧鐘小時數(shù)據(jù)寄存器(ALMHOUR)的設(shè)置寄存器地址R/W 描述復(fù)位值A(chǔ)LMHOUR0x01D7005C(L) 0x01D7005F(B) R/W (by byte) 鬧鐘時間數(shù)據(jù)寄存器0x00 表4-30 鬧鐘小時數(shù)據(jù)寄

12、存器(ALMHOUR)的位描述ALMHOUR 位描述初始化狀態(tài)Reserved7:6 0 HOURDATA5:4 鬧鐘時間的BCD值，從0到2。00 3:0 0 到 9 0000 鬧鐘天數(shù)據(jù)寄存器 (ALMDAY)的設(shè)置和位描述如下表4-31和表4-32所示：表4-31 鬧鐘天數(shù)據(jù)寄存器 (ALMDAY)的設(shè)置寄存器地址R/W 描述復(fù)位值A(chǔ)LMDAY0x01D70060(L) 0x01D70063(B) R/W (by byte) 鬧鐘天數(shù)據(jù)寄存器 0x01表4-32 鬧鐘天數(shù)據(jù)寄存器 (ALMDAY)的位描述ALMDAY 位描述初始化狀態(tài)Reserved7:6 0 DAYDATA5:4 鬧鐘

13、天的BCD值，從0到28, 29, 30, 31 0 到 3 00 3:0 0 到 9 0001 鬧鐘月數(shù)據(jù)寄存器(ALMMON)的設(shè)置和位描述如下表4-33和表4-34所示：表4-33 鬧鐘月數(shù)據(jù)寄存器(ALMMON)的設(shè)置寄存器地址R/W描述復(fù)位值A(chǔ)LMMON0x01D70064(L) 0x01D70067(B) R/W (by byte) 鬧鐘月數(shù)據(jù)寄存器 0x01 表4-34 鬧鐘月數(shù)據(jù)寄存器(ALMMON)的位設(shè)置ALMMON 位描述初始化狀態(tài)Reserved7:5 0 MONDATA4 鬧鐘月的BCD值，從0到1。0 3:0 0 到 9 0001 鬧鐘年數(shù)據(jù)寄存器 (ALMYEAR

14、)的設(shè)置和位描述如下表4-35和表4-36所示：表4-35 鬧鐘年數(shù)據(jù)寄存器 (ALMYEAR)的設(shè)置寄存器地址R/W描述復(fù)位值A(chǔ)LMYEAR0x01D70068(L) 0x01D7006B(B) R/W (by byte) 鬧鐘年數(shù)據(jù)寄存器 0x00 表4-36 鬧鐘年數(shù)據(jù)寄存器 (ALMYEAR)的設(shè)置的位描述ALMYEAR 位描述初始化狀態(tài)YEARDATA7:0 年的BCD值，從00-99 0x00 RTC復(fù)位寄存器 (RTCRST)的設(shè)置和位描述如下表4-37和表4-38所示：表4-37 RTC復(fù)位寄存器 (RTCRST)的設(shè)置寄存器地址R/W 描述復(fù)位值RTCRST 0x01D700

15、6C(L) 0x01D7006F(B) R/W (by byte) RTC 舍入復(fù)位寄存器 0x0. 表4-38 RTC復(fù)位寄存器 (RTCRST)的位描述RTCRST 位描述初始化狀態(tài)SRSTEN 3 舍入秒復(fù)位使能0 = 禁止, 1 = 使能0 SECCR 2:0 秒進位產(chǎn)生的舍入邊界011 = 超出30秒100 = 超出40秒101 = 超出50秒00 BCD秒寄存器 (BCDSEC)的設(shè)置和位描述如下表4-39和4-40所示：表4-39 BCD秒寄存器 (BCDSEC)的設(shè)置寄存器地址R/W 描述復(fù)位值BCDSEC 0x01D70070(L) 0x01D70073(B) R/W(by

16、byte) BCD秒寄存器Undef.表4-40 BCD秒寄存器 (BCDSEC)的位描述BCDSEC 位描述初始化狀態(tài)Reserved 7 SECDATA 6:4 秒的BCD值從0到5 3:0 0 到 9 BCD 分鐘寄存器 (BCDMIN)的設(shè)置和位描述如下表4-41和表4-42所示：表4-41 BCD 分鐘寄存器 (BCDMIN)的設(shè)置寄存器地址R/W 描述復(fù)位值BCDMIN0x01D70074(L) 0x01D70077(B) R/W(by byte) BCD分鐘寄存器Undef. 表4-42 BCD 分鐘寄存器 (BCDMIN)的位設(shè)置BCDMIN 位描述初始化狀態(tài)Reserved7

17、 MINDATA6:4 分鐘的BCD值從0到5 3:0 0 到 9 BCD小時寄存器 (BCDHOUR)的設(shè)置和位描述如下表4-43和表4-44所示：表4-43 BCD小時寄存器 (BCDHOUR)的設(shè)置寄存器地址R/W 描述復(fù)位值BCDHOUR0x01D70078(L) 0x01D7007B(B) R/W(by byte) BCD小時寄存器Undef. 表4-44 BCD小時寄存器 (BCDHOUR)的位描述BCDHOUR 位描述初始化狀態(tài)Reserved7:6 HOURDATA5:4 小時的BCD值從0到2 3:0 0 到 9 BCD天數(shù)寄存器(BCDDAY)的設(shè)置和位描述如下表4-45和

18、表4-46所示：表4-45 BCD天數(shù)寄存器(BCDDAY)的設(shè)置寄存器地址R/W 描述復(fù)位值BCDDAY0x01D7007C(L) 0x01D7007F(B) R/W(by byte) BCD天數(shù)寄存器Undef 表4-46 BCD天數(shù)寄存器(BCDDAY)的位描述BCDDAY 位描述初始化狀態(tài)Reserved7:6 DAYDATA5:4 天數(shù)的BCD值從0到3 3:0 0 到 9 BCD日期寄存器(BCDDATE)的設(shè)置和位描述如下表4-47和表4-48所示：表4-47 BCD日期寄存器(BCDDATE)的設(shè)置寄存器地址R/W 描述復(fù)位值BCDDATE 0x01D70080(L) 0x01

19、D70083(B) R/W(by byte) BCD日期寄存器Undef. 表4-48 BCD日期寄存器(BCDDATE)的位描述BCDDATE 位描述初始化狀態(tài)Reserved7:3 DATEDATA2:0 日期的BCD值從1到7 BCD月寄存器(BCDMON)的設(shè)置和位描述如下表4-49和表4-50所示：表4-49 BCD月寄存器(BCDMON)的設(shè)置寄存器地址R/W 描述復(fù)位值BCDMON0x01D70084(L) 0x01D70087(B) R/W(by byte) BCD月寄存器Undef. 表4-50 BCD月寄存器(BCDMON)的位描述BCDMON 位描述初始化狀態(tài)Reserv

20、ed7:5 MONDATA4 月的BCD值從0到1 3:0 0 到 9 BCD年寄存器 (BCDYEAR)的設(shè)置和位描述如表4-51和4-52所示：表4-51 BCD年寄存器 (BCDYEAR)的設(shè)置寄存器地址R/W 描述復(fù)位值BCDYEAR0x01D70088(L) 0x01D7008B(B) R/W(by byte) BCD年寄存器Undef. 表4-52 BCD年寄存器 (BCDYEAR)的位描述BCDYEAR 位描述初始化狀態(tài)YEARDATA 7:0 年的BCD值從00到99 3）系統(tǒng)時間相關(guān)的API函數(shù) 和系統(tǒng)時間相關(guān)的API函數(shù)請參考附錄，在RTC.H中定義。程序中定義了如下結(jié)構(gòu)：

21、typedef structU32 year;U32 month;U32 day;U32 date;U32 hour;U32 minute;U32 second;structTime, *PstructTimetypedef structU32 year;U32 month;U32 day;structDate, *PstructDatetypedef structU32 hour;U32 minute;U32 second;structClock, *PstructClockInitRtc()函數(shù)用來初始化RTC，Get_Rtc()和Set_Rtc()函數(shù)分別用來獲取、設(shè)置當前完整的時間信息

22、。還有Set_Rtc_Clock()和Set_Rtc_Date()函數(shù)可以分別設(shè)置時間、日期（維信科技，太原最好的IT培訓(xùn)）。在程序中可以用Rtc_IsTimeChange()函數(shù)來判斷某一個時間單位是否改變，據(jù)此決定是否讀取時間。在圖形模式下可以用Rtc_Format()函數(shù)來獲得包含時間信息的指定格式的Unicode編碼字符串。六、實訓(xùn)步驟1、新建工程，將“Exp19多任務(wù)和系統(tǒng)時鐘”中的源文件加入到該工程。2、打開Main.c文件，編輯Main_Task任務(wù)中的代碼，創(chuàng)建一個時間顯示文本框。在Main_Task任務(wù)中再創(chuàng)建一個新任務(wù)Rtc_Disp_Task，此任務(wù)負責更新顯示系統(tǒng)時間。

23、定義一個信號量Rtc_Updata_Sem，保證系統(tǒng)中多個任務(wù)訪問或更新時間文本框時不發(fā)生沖突。3、在Main_Task任務(wù)中啟動消息循環(huán)，使用戶可以通過鍵盤在文本框中編輯系統(tǒng)時間。Main_Task任務(wù)具體的程序流程圖如圖4-10所示：圖4-10 Main_Task任務(wù)流程圖提示：1）需要編寫CreateText()函數(shù)完成時間顯示文本框的創(chuàng)建，并在Main_Task中調(diào)用該函數(shù)。編輯CreateText()函數(shù)內(nèi)容：定義鍵碼表TimeKeyTable，用CreateTextCtrl()函數(shù)創(chuàng)建文本框，然后用SetWndCtrlFocus()函數(shù)將焦點轉(zhuǎn)移到該文本框，并用DrawTextCt

24、rl()函數(shù)重畫。注意，CreateTextCtrl()函數(shù)可以根據(jù)用戶指定的鍵碼表來完成鍵盤任務(wù)發(fā)出的鍵碼到要顯示字符的轉(zhuǎn)換，由于本實驗需要顯示“：”，并指定鍵盤的“.”鍵用來輸入“：”，所以需要另行定義鍵碼表，并將TimeKeyTable作為參數(shù)傳給CreateTextCtrl()（維信科技，太原最好的IT培訓(xùn)）。如果使用默認鍵碼表，對應(yīng)參數(shù)賦0即可。2）信號量是uCOS-II任務(wù)之間的通信和同步機制之一，由信號量的計數(shù)值、等待該信號量的任務(wù)構(gòu)成的等待任務(wù)表兩部分構(gòu)成。首先要調(diào)用OSSemCreate()函數(shù)建立信號量，對信號量的初始計數(shù)值賦值。因為這里信號量是用于對共享資源的訪問，其初值

25、應(yīng)該設(shè)為1。 使用OSSemPend()函數(shù)等待信號量，如果信號量當前是可用的（信號量計數(shù)值大于0），該函數(shù)將信號量的計數(shù)值減1，并返回“無錯”的錯誤代碼。如果信號量的計數(shù)值為0，則調(diào)用OSSemPend()函數(shù)的任務(wù)要進入休眠狀態(tài)，等待其他任務(wù)釋放該信號量。OSSemPend()函數(shù)允許用戶定義一個最長等待時間作為它的參數(shù)，這樣可以避免該任務(wù)無休止的等待。如果該參數(shù)非0，則該任務(wù)一直等到信號量有效或超時；否則將一直等待下去。 使用OSSemPost()函數(shù)發(fā)送一個信號量，它會檢查是否有任務(wù)在等待該信號量。如果該信號量的等待任務(wù)列表非空，就將最高優(yōu)先級的任務(wù)從等待任務(wù)列表中刪除并使它進入就緒狀態(tài)；然后調(diào)用任務(wù)調(diào)度函數(shù)檢查該任務(wù)是否是系統(tǒng)中最高優(yōu)先級的就緒任務(wù)，（維信科