试论将μC/OS-II用于单片机教学

文章摘要：培训的目的是让用户尽快上手，一周乃至三天后就可以开始写应用程序。培训是“授之以鱼”，培训的典型例子是教学生如何使用某单片机的仿真器。教学，强调的是引导学生入门，只要我们能正确地引导学生入门，告诉他们什么是正确的方法，后面的路他们会自己走。4 将μC/OS用于RTOS教学1995年以后，我们逐渐将μC/OS、μC/OS-II引进单片机应用的科研与教学，证明是成功的。μC/OS、 μC/OS-II是专门为嵌入式应用设计的实时内核，适用于几乎所有8位、16位、32位单片机；90%以上与硬件无关的代码用C语言写成，用汇编语言写的与硬件相关的代码不足200行；有PC机上可运行的范例；有针对数十种知名CP

试论将μC/OS-II用于单片机教学,标签：单片机开发,单片机原理,单片机教程,http://www.88dzw.com

　　培训的目的是让用户尽快上手，一周乃至三天后就可以开始写应用程序。培训是“授之以鱼”，培训的典型例子是教学生如何使用某单片机的仿真器。

　　教学，强调的是引导学生入门，只要我们能正确地引导学生入门，告诉他们什么是正确的方法，后面的路他们会自己走。

4 将μC/OS用于RTOS教学

　　1995年以后，我们逐渐将μC/OS、μC/OS-II引进单片机应用的科研与教学，证明是成功的。μC/OS、 μC/OS-II是专门为嵌入式应用设计的实时内核，适用于几乎所有8位、16位、32位单片机；90%以上与硬件无关的代码用C语言写成，用汇编语言写的与硬件相关的代码不足200行；有PC机上可运行的范例；有针对数十种知名CPU的移植范例可直接从网上下载；有注解清晰、书写规范的全部源代码。有一部600页的书对RTOS基本概念、内核原理做了详尽的描述，随书所附光盘上的μC/OS-II V2.52通过了美国航空航天管理局的安全认证，可用在与人性命攸关的控制系统中，是一部科学、实用的好教材。该内核的前身是μC/OS，最早的版本是为Motorola 增强型8位单片机68HC11 CPU写的。68HC11曾经是世界上产量排名第三的（第一是68HC05，第二是8051）著名单片机CPU。1995年前后，我们曾以68HC11作为单片机应用的教材，并出过一本《MC68HC11单片机开发技术》的教材，清华大学出版社出版。目前，68HC11逐渐被与之指令集在源码级兼容的 CPU12 替代，故我们的研究生教学也将顺势转向采用16位的CPU12 单片机。

　　我不主张将嵌入式Linux、μClinux等用于教学。它缺乏适当的定位，虽然有源码，但并没有一本适于做教材的书籍，对于非计算机专业的学生来说太难了，也没有必要花那么多的时间去抠懂。将μClinux移植到不同32位系统上是计算机专家的事，非计算机专业的人士，仅仅是使用而已。对于计算机专业的学生，操作系统是必修课，有一部很好的教材，Andrew S. Tanenbaum等著，王鹏等译 《操作系统设计与实现》（第2版），电子工业出版社出版。这本书讲的是Minix，实际上是简化了的Unix、Linux。学过这部教材，进而掌握Linux原理就不难了。μClinux等嵌入式Linux不是实时的，仅对Linux做了简化，使之可用于嵌入式应用，但作不到SoC。学习简化的Linux，不如选用Minix。当然，μClinux可用于针对某特定应用的培训。运行μClinux至少需要512KB的 SDRAM，目前的技术水平片内RAM还不可能做那么大。而运行μC/OS-II则只需要几KB的RAM，十几KB的Flash，这完全可以在单片机的片内实现。讲解RTOS原理，μC/OS-II足够好了。

5 教学内容要在稳定的前提下发展

　　8位、16位、32位单片机将三分天下已是业界共识，作为教学，稳定至关重要。虽然单片机技术发展迅速，但开一门单片机教学的课程并非易事，需要教师、教材、实验器材等，特别是实验平台，需要较大的投入。教师要有相当的科研经验，用单片机做过研发，还要会讲。我的经验是，讲一门新课，至少要讲到第三年才能说会讲了或能讲好了。为了稳定，每年只能更新一小部分内容，要善于解决稳定和发展快这一对矛盾。RTOS的教学可稳定很多年。μC /OS已经十多年了，仍然好用，虽然每年都有新发展，但基本原理没有变化，我看μC /OS-II至少还可以再讲10年；MINIX快20年了，仍是一部好教材。实验平台也应尽量稳定的时间长一些，既然讲述的是开发方法，使用8位、16位还是32位单片机其实是无所谓的。

　　由8位机一统天下，到8位、16位、32位并举，转型期定位单片机与嵌入式应用类课程的切入点在哪里为好? 本人拟采用了以16位机 CPU12为切入点。它比8位单片机复杂，比32位单片机简单，外围接口丰富（比一般32位机还要丰富），片内RAM、ROM资源适中。讲述了以汇编写监控程序开始，到用C语言写程序，再到移植μC /OS这一方法，同样适于8位、32位单片机。这种方法本身也始于20年前，逐渐增加RTOS是近8年的事，是相对稳定又有发展的。

图2

　　对没有条件由8位机实验平台转向16位、32位平台的学校，不必强求，仍可使用8位机平台。若使用的教学平台有几KB 的RAM、几十KB的Flash，用于μC /OS-II作RTOS教学已足够好，但希望不要再用仿真器，而采用我们从写一个简单的监控程序，到移植μC /OS的教学法。不必过多地讲授各种I/O接口的使用方法，让学生在写一个简单监控程序的基础上自己去驱动这些 I/O模块。

上一页  [1] [2] [3]  下一页