嵌入式软件是嵌入式产品的核心,作为嵌入式软件的基础,嵌入式实时操作系统在产业发展过程中扮演了越来越重要的角色,在各种嵌入式产品中的应用也越来越普及,对嵌入式实时操作系统的研究具有十分重要的意义。μC/OS-Ⅱ系统是一个实用、健壮的实时嵌入式实时操作系统,是专门为嵌入式应用写的实时内核,可移植,可固化,可剪裁,并且其功能正在不断地增强,目前正处于蓬勃发展阶段,并已在各行各业中得到了广泛应用。 本文首先剖析了嵌入式实时操作系统的基本概念,比较了嵌入式实时操作系统与普通操作系统在任务调度策略、内存管理、中断处理、共享资源的互斥访问、系统的可重入性等方面的区别,并介绍了几种国内外常见的嵌入式实时操作系统。 然后详细介绍了源码公开的嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ的内核结构,分析了时间管理模块、任务管理模块、信号量模块、邮箱模块、消息队列模块的结构和函数调用关系。并讨论了μC/OS-Ⅱ在8051MCU移植的可行性,给出了移植方法。选用Keil C51编译器,在大模式下,采用硬件堆栈和任务堆栈独立并存方法进行了具体的移植工作。设计了任务堆栈和硬件堆栈的数据结构,详尽的描述了移植的工作及实现的过程。移植工作完成后先用其自带的调试器进行软件仿真,软件仿真通过后,再进行了硬件仿真,结果表明该移植方法确实可行。 最后在移植了μC/OS-Ⅱ的8051MCU上实现了Modbus通信卡的设计和上位机软件设计。按照EPS的接口要求,给出了Modbus通信系统的总体设计方案,并详细地分析了通信卡的MCU子系统、数据采集子系统、串口通信子系统等模块的软、硬件设计方案。对PC机程序和Modbus通信卡的进行调试以及对Modbus通信系统在工作现场的进行了测试。现场测试表明,Modbus通信系统的开发基本成功。