實驗五郵箱通信實驗一、實驗?zāi)康恼莆誹C/OS-II操作系統(tǒng)下使用信號量解決任務(wù)之間的同步問題；掌握uC/OS-II操作系統(tǒng)下任務(wù)間通訊的方法。二、實驗內(nèi)容三、實驗設(shè)備四、實驗原理1.uC/OS-II任務(wù)之間的通訊與同步方式：在μC/OS-II中，有多種方法可以保護任務(wù)之間的共享數(shù)據(jù)和提供任務(wù)之間的通訊。1)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，可以采用這種方法；2)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；3)信號量；4)郵箱；5)隊列。2.uC/OS-II中使用郵箱實現(xiàn)任務(wù)之間的通訊郵箱可使一個任務(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)。通過調(diào)用OSMboxCreate()函數(shù)來創(chuàng)建郵箱，并指定指針的初始值。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。使用郵箱同樣可以實現(xiàn)上節(jié)中描述的任務(wù)間的同步。通過OSMboxPost()函數(shù)發(fā)送一個消息到郵箱中，通過OSMboxPend()函數(shù)等待一個郵箱中的消息，如果郵箱中沒有可用的消息，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。下面的代碼每100個時鐘節(jié)拍從TaskSEG中發(fā)送一個字符串，在TaskLED中接收并打印出來。voidTaskLED(void*Id){char*Msg;INT8Uerr;for(;;){/*waitforamessagefromtheinputmailbox*/Msg=(char*)OSMboxPend(Mbox1,0,&err);uHALr_printf(Msg);/*printtask'sid*/}}voidTaskSEG(void*Id){charMsg[100];INT8Uerr;intnCount=0;for(;;){/*posttheinputmessagetotheoutputmailbox*/sprintf(Msg,"TaskSEG%d",nCount++);OSMboxPost(Mbox1,Msg);OSTimeDly(100);}}五、實驗步驟1、打開E:\caderm\examples\UCOS-II\Eg3.aws工程，編譯鏈接工程，并下載運行，代碼實現(xiàn)每100個時鐘節(jié)拍從TaskSEG中發(fā)送一個字符串，在TaskLED中接收并打印出來。仔細閱讀程序，理解郵箱通信。2、修改程序，實現(xiàn)一個任務(wù)發(fā)送英文字符消息a-z（可以只發(fā)送其中幾個字符，也可以一個一個全部發(fā)送），發(fā)送后點亮LED燈（點燈的花樣自行定義），另一個任務(wù)接收消息并在串口終端上顯示。修改后的程序如下:#include "Includes.h"/*uC/OSinterface*/#include"option.h"#include"2410lib.h"#include"uhal.h"/*任務(wù)棧*/OS_STKStackLED[STACKSIZE]={0,};//任務(wù)LED任務(wù)棧OS_STKStackSEG[STACKSIZE]={0,};//任務(wù)SEG任務(wù)棧/*任務(wù)ID*/charIdLED='1';//任務(wù)LEDIDcharIdSEG='2';//任務(wù)SEGID/*任務(wù)處理函數(shù)*/voidTaskLED(void*Id);//任務(wù)LED任務(wù)處理函數(shù)voidTaskSEG(void*Id);//任務(wù)SEG任務(wù)處理函數(shù)/*郵箱*/OS_EVENT*Mbox1;/**跑馬燈閃爍函數(shù)，調(diào)用一次，四個跑馬燈由亮變滅或者由滅變亮*/voidUser_LED_Blink(void){ staticintled_status=0; led_status+=1; if(led_status%2==0) Led_Display(0x0f); else Led_Display(0x00); }/**數(shù)碼管顯示實驗，由0到F依次顯示*/voidUser_SEG_Blink(void){ staticunsignedcharseg_value[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e}; staticintseg_status=0; *((unsignedchar*)0x10000006)=0x3e; *((unsignedchar*)0x10000004)=seg_value[seg_status]; seg_status+=1; if(seg_status>15) seg_status=0;}/**任務(wù)LED任務(wù)處理函數(shù)*1、OSStart調(diào)用之前創(chuàng)建的最高優(yōu)先級任務(wù)，在該函數(shù)重啟動時鐘節(jié)拍定時器*2、等待郵箱中的消息，并打印出來*/voidTaskLED(void*Id){ char *Msg; INT8U err;/*啟動時鐘節(jié)拍定時器，開始多任務(wù)調(diào)度*/ARMTargetStart(); for(;;){ /*等待郵箱中的消息，如果沒有消息則掛起該任務(wù)*/ Msg=(char*)OSMboxPend(Mbox1,0,&err); /*打印接受到的消息*/ uHALr_printf(Msg); }}/**任務(wù)SEG任務(wù)處理函數(shù)*1、每隔100ticks即1000ms，閃爍數(shù)碼管*2、每隔100ticks即1000ms，向郵箱發(fā)送一個字符串?dāng)?shù)據(jù)*/voidTaskSEG(void*Id){ char Msg[100]; INT8U err; intnCount=97; for(;;){ /*發(fā)送數(shù)據(jù)到郵箱*/ if(nCount>121)//’a’~’z’所對應(yīng)的ASCII碼 nCount=97; elsesprintf(Msg,"%c\n",nCount++); OSMboxPost(Mbox1,Msg); /*閃爍數(shù)碼管*/ User_SEG_Blink(); User_LED_Blink(); /*延遲1000ms*/ OSTimeDly(100); }}/**Main函數(shù).*1、初始化目標(biāo)系統(tǒng)，初始化硬件定時器等，與操作系統(tǒng)無關(guān)*2、調(diào)用OSInit初始化uC/OS-II軟件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等，必須在打開時鐘節(jié)拍中斷之前調(diào)用*3、創(chuàng)建一個郵箱*4、創(chuàng)建兩個任務(wù)，TaskLED和TaskSEG，TaskLED的優(yōu)先級為5，TaskSEG的優(yōu)先級為13，TaskLED的優(yōu)先級高于TaskSEG*5、調(diào)用OSStart啟動uC/OS-II*/voidMain(void){/**目標(biāo)系統(tǒng)初始化*/ ARMTargetInit();/**uC/OS-II軟件初始化*/ OSInit(); /* *創(chuàng)建一個郵箱 */ Mbox1=OSMboxCreate((void*)0); /**創(chuàng)建兩個任務(wù)，TaskLED和TaskSEG，TaskLED的優(yōu)先級為5，TaskSEG的優(yōu)先級為13，TaskLED的優(yōu)先級高于TaskSEG*/ OSTaskCreate(TaskLED,(void*)&IdLED,(OS_STK*)&StackLED[STACKSIZE-1],5); OSTaskCreate(TaskSEG,(void*)&IdSEG,(OS_STK*)&StackSEG[STACKSIZE-1],