uCOS 学习随笔 StepbyStep-2—— 理解中断（基于STM32控制的第四代圆梦小车）
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[提要] 本文为 uCOS 学习随笔的第二篇，重点探讨 uCOS 中如何处理中断？如何实现定时？以及任务切换如何实现？为编写基于 uCOS 的应用程序打下基础。
一、缘由
这一步本来计划结合需求搭建任务框架，完成概要设计的，之后再根据任务框架将任务逐一实施。
可在第一步时就对系统的时基的形成存在疑惑，对 uCOSII 是如何实现定时的没有吃透，丝毫没有发现系统去使用 STM32 的定时器，也没有看到相应的中断处理，倒是发现：如果使用系统的延时函数，精度很难达到要求。
因为小车需要产生 PWM 信号，虽说周期不算短，有 8ms 呢（125Hz)，可如果将系统的 Tick 设置为 10ms,指望直接使用系统地定时不太可能了，必须另谋出路。
而且，必须和 PWM 同步的电流、电压采样似乎也必须有较高的实时性。
检测车轮转动的码盘信号最快约为 200 Hz, 周期约5ms, 也必须靠中断采集。
因此，要能恰当的搭建任务框架，必须很好的了解 uCOSII的中断实现机制，以及中断后任务是如何切换的。这样才能合理分配资源，以保证小车的控制遂心如愿。
所以，将第二步改为“理解中断”，主要探讨系统中是如何实现定时的？是如何实现中断的？自己如何编写一个中断服务程序？中断处理中的信息如何与任务交互？如何通过中断激活相应的任务？
基本掌握了这些，分配任务才能做到心中有底。
二、理解系统定时
通过仔细阅读源码，基本理解了系统定时是如何实现的了。
uCOSII 只使用了 STM32 的 SysTick，这部分没有使用ST的库，而且硬件上似乎系统只使用了 SysTick。 SysTick 的初始化及中断部分由 uCOSII 系统部分完成，准确地说是 STM32 移植部分。
详细工作过程如下：
…… （因有大量截图，HTML中排版费时，故省略，有兴趣请下载PDF格式文件，下同）
三、如何构建自己的中断服务程序
通过上述分析，可以知道，对于一个“控制性”的应用，靠系统的定时是无法实现实时的！
“控制”不同于编写“人机交互”程序，人的响应相对于机器是很慢的，10ms对于人来说是一瞬间（据测量，人最快的反应时间是300ms），而对于控制中的随机事件，已很漫长。所以，要想掌握这类“实时多任务”操作系统，必须编写控制类的应用程序，才能得到锻炼，同时也才能理会为何要命名为“实时”“多任务”操作系统。
在 uCOSII 中，如果需要构建一个受系统管理的中断服务程序，必须按照系统的规则，ST 公司所提供的中断响应程序框架不能使用了，但其相应的初始化程序还是可以使用的。
……
如何构建一个硬件中断呢？
……
中断又是如何工作的呢？
……
在 uCOSII 中，是如何实现需要及时处理的事情优先处理的呢？
……
如何将等待信号的任务激活呢？
……
四、牛刀小试
理解了系统下如何构建中断、中断如何工作，为巩固之，应该尝试一下。
此处“牛刀”是指 uCOSII ，我还没有“强大”到可以用“牛刀”自喻，对于我所要实现的功能，将 uCOS 比作“牛刀”一点也不为过。
还是以 LED 闪烁为需求，一是可以与 Step-1 对比，二是减少硬件变化带来的“干扰”，三是和我原来为二代小车所做的 StepbyStep 相对应。
此处需要用 STM32 的 Timer 作为定时器，利用中断方式控制 LED 闪烁。
具体构思如下：
……
4.1 实现过程
……
4.2 感受
编写 uCOS 下的 STM32 程序要同时考虑 2 个部分，系统部分参考 uCOS 的资料，而硬件部分，特别是初始化，要参考 STM32 固件库的资料和例程。
就处理部分而言，和原来编程差别不大，主要在于程序的流程上。
中断的编写有些区别，响应部分交给系统，而中断服务内容和以往一样。
总的感觉，即便是在操作系统下编程，对硬件的了解还是很重要的，否则很难编写出可靠的程序，甚至根本编写不了。
这个尝试中所遇到的问题就是硬件上的，开始运行时似乎总是在 Timer2 的中断中，后来仔细对照 STM32 的例程，才发现忘了清除中断标志，因为开始没有看例程的中断部分，认为不需要，结果产生此低级错误（主要是对 STM32 也不是很熟悉）。
操作系统只是为你提供了一个可靠的框架，特别是调度部分，简化了编程的难度，但是最好要了解它是如何完成的，这样可以充分的利用其优势。
五、结语
通过这一步，基本掌握了系统的中断机制和运行方式，特别是简单尝试后，基本对小车需要完成的控制有了初步的规划，下一步开始步入主题：构建小车的控制任务。
uCOS 学习随笔 StepbyStep-2—— 理解中断（基于STM32控制的第四代圆梦小车）PDF版本，含代码.pdf
（20110107）
