基于LPC2104的爬壁机器人控制系统设计（一）

　　从压力传感器来模拟信号经A/D转换器转换成数字信号，LPC2104通过压力传感器来的信号来判断吸盘是否安全的吸附在墙壁上。

　　LPC2104还可以通过串口RS232和上位机进行通信。

　　3控制系统软件设计

　　微型爬壁机器人控制系统软件选用嵌入式实时多任务操作系统μC/OS-II。它是一个源代码公开、可移植、可固化、可裁剪、占先式的实时多任务操作系统。其绝大部分源码是用ANSIC写的，移植方便，且运行稳定可靠。目前，它已经在几十种从8位到64位的微处理器、微控制器上实现了成功的移植。下面首先介绍μC/OS-II在LPC2104上的移植过程，然后介绍微型爬壁机器人控制软件的设计。

　　3．1μC/OS-II在LPC2104上的移植

　　移植μC/OS-II，主要包括：设置堆栈的增长方面，声明3个宏（开中断、关中断和任务切换），声明10个与编译器相关的数据类型；用C语言编写6个与操作系统相关的函数（任务堆栈初始化函数和5个钩子函数）；用汇编语言编写4个与处理器相关的函数。

　　用汇编语言编写的4个与处理器相关的函数如下：

　　①OSStartHighRdy()用于在调度中使最高优先级的任务处于就绪态并开始执行；

　　②OSCtxSw()完成任务级的上下文切换；

　　③OSIntCtxSw()完成中断级任务切换，其过程与OSCtxSw()类似，只是在执行中断服务子程序后可能使更高优先级的任务处于就绪态；

　　④OSTickISR()是系统节拍中断服务子程序。

　　3.1.1OS_CUP.H的移植

　　μC/OS-II不使用C语言中的short、int、long等数据类型的定义，因为它们与处理器类型有关，隐含着不可移值性，所以代之以移值性强的整数数据类型，这样，既直观又可移值。

　　在μC/OS-II中，使用OS_ENTER_CRITICAL()和OS_EXIT_CRITICAL()开中断和关中断来保护临界段代码。ARM处理器核的用户模式和执行Thumb代码时，不能改变处理器的开中断位I。为了兼容各种模式，使用软中断指令SWI使处理器进入管理模式和ARM指令状态，即使用SWI0x02关中断，使用SWI0x03开中断。

　　ΜC/OS-II使用结构常量OS_STK_GROWTH指定堆栈的增长方式，0表示堆栈从低地址往高地址增长，1表示堆栈从高地址往低地址增长。虽然ARM处理器核对于两种方式支持，但ADS的C语言编译器仅支持一种方式，即从高地址往低地址增长，并且必须是满递减堆栈，所以OS_STK_GROWTH的值为1。以上内容在文件OS_CPU.h中做如下定义。

　　TypedefunsignedcharBOOLEAN;/*布尔变量*/

　　TypedefunsignedcharINT8U;/*无符号8位整型变量*/

　　TypedefsignedcharINT8S;/*有符号8位整型变量*/

　　TypedefunsignedshortINT16U;/*无符号16位整型变量*/

　　TypedefsignedshortINT16S;/*有符号16位整型变量*/

　　TypedefunsignedintINT32U;/*无符号32位整型变量*/

　　TypedefsignedintINT32S;/*有符号32位整型变量*/

　　TypedeffloatFP32;/*单精度浮点数（32位长度）*/

　　TypedefdoubleFP64;/*双精度浮点数（64位长度）*/

　　TypedefINT32UOS_STK;/*堆栈是32位宽度*/

　　_swi(0x02)voidOS_ENTER_CRITICAL(void);/*关中断*/

　　_swi(0x03)voidOS_EXIT_CRITICAL(void);/*开中断*/

　　#defineOS_STK_GROWTH1/*堆栈由高地址向低地址增长*/