STM32智能天然气监控终端的数据显示系统的设计+电路图(9)
4.奋斗STM32开发板实时操作系统uCosII介绍
uCosII是一种可移植的，可植入ROM的，可裁剪的，抢占式的，实时多任务操作系统内核。它被广泛应用于微处理器、微控制器和数字信号处理器。
uCos和uCosII是专门为计算机的嵌入式应用设计的，绝大部分代码是用C语言编写的。CPU 硬件相关部分是用汇编语言编写的、总量约200行的汇编语言部分被压缩到最低限度，为的是便于移植到任何一种其它的CPU上。用户只要有标准的ANSI 的C交叉编译器，有汇编器、连接器等软件工具，就可以将uCosII嵌入到开发的产品中。uCosII具有执行效率高、占用空间小、实时性能优良和可扩展性强等特点，最小内核可编译至 2KB 。uCosII已经移植到了几乎所有知名的CPU上。
4.1 嵌入式实时操作系统uCosII的应用
嵌入式实时操作系统 uCosII 是由美国工程师Jean J.Labrosse 所创[13]，它在中国的流行源于那本被邵贝贝引进翻译的著名书籍《嵌入式实时操作系统uCos-II》，这本书是学习ucosII的宝典，虽然很厚，但理解了关键概念，再结合实际应用例程，还是很容易看懂的。uCosII通过了美国航天管理局（FAA）的安全认证，可以用于飞机、航天器与人性命攸关的控制系统中。
4.1.1 uCosII的特点
（1） 可移植性：uCosII 源码绝大部分是用移植性很强的ANSIC写的。与微处理硬件相关的部分是用汇编语言写的。uCosII可以在绝大多数8 位、16 位、32 位以及64 位处理器、微控制器及数字信号处理器（DSP）上运行。
（2） 可裁剪性：可以通过开关条件编译选项，来定义哪些uCosII 的功能模块用于用户程序，方便控制代码运行所占用的空间及内存。
（3） 可剥夺性：uCosII是完全可剥夺型的实时内核，它总是运行处于就绪状态下的优先级最高的任务。
（4） 多任务：uCosII可以管理64个任务，每个任务对应一个优先级，并且是各不相同。其中8个任务保留给uCosII。用户的应用程序可以实际使用56个任务。
（5） 可确定性：绝大多数uCosII的函数调用和服务的执行时间具有可确定性，也就是说用户总是能知道函数调用与服务执行了多长时间。
（6） 任务栈：每个任务都有自己单独的栈，uCosII规定每个任务有不同的栈空间。
（7） 系统服务：uCOSII 提供很多系统服务，例如信号量、互斥信号量、事件标志、消息邮箱、消息队列、内存的申请与释放及时间管理函数等。
（8） 中断管理：中断可以使正在执行的任务暂时挂起，中断嵌套层数可达255 层。
4.1.2 uCosII在STM32上的应用
奋斗 STM32 开发板MINI 及V3 采用了STM32F103VET6 作为板上的MCU，内置 512K FLASH 64KSRAM。非常适合短小精悍的uCosII作为操作系统。而且ucosII是实时操作系统，也极适合STM32所面对的嵌入式微控领域。奋斗板选用了已经被移植到STM32 平台上的ucosII2.86源码。经过广泛测试，这个移植好的源码在STM32 上是运行可靠的，我们可以更加专心关注应用软件的开发。[10]
4.1.3 uCosII执行任务特点
任务：任务通常是一个无限的循环，返回参数必须定义为 void。当任务开始执行时，会有一个参数传递给用户任务代码。 uCosII 可以管理64 个任务， 其中系统保留了8个任务。开放给用户的有56个任务，每个任务的优先级都不同， 任务的优先级号越低，任务的优先级越高，在这个版本的uCosII中，任务的优先级号就是任务编号。
任务的状态一定是以下5种之一：
（1） 睡眠态
（2） 就绪态
（3） 运行态
（4） 等待状态
（5） 中断服务态
5 UCOSII操作系统上的图形显示界面UCGUI
UCGUI是一种嵌入式应用中的图形支持系统。它设计用于为任何使用LCD图形显示的应用提供高效的独立于处理器及LCD控制器的图形用户接口，它适用单任务或是多任务系统环境, 并适用于任意LCD控制器和CPU下任何尺寸的真实显示或虚拟显示。它的设计架构是模块化的，由不同的模块中的不同层组成，由一个LCD驱动层来包含所有对LCD的具体图形操作。 UCGUI可以在任何的CPU上运行，因为它是100%的标准C代码编写的。UCGUI能够适应大多数的使用黑白或彩色LCD的应用，它提供非常好的允许处理灰度的颜色管理。还提供一个可扩展的2D图形库及占用极少RAM的窗口管理体系。[7]