王博+李岩+王简+黄天昕

摘要：针对实时操作系统内核μC/OS-Ⅱ任务之间信息传递的灵活性不足的问题。通过硬件实现信号量的管理和消息邮箱的管理，从而增加任务间通讯与同步的高效性和灵活性。通过把基于消息邮箱的这一任务之间的通信机制硬件化实现，使得任务之间的通讯与同步过程具有更高的灵活性和执行效率.设计采用VHDL硬件描述语言进行消息邮箱管理的功能描述，并且在Xilinx公司的ISE 8.2开发软件套装上进行功能仿真和验证，最后利用Xilinx公司的Virtex-Ⅱ Pro FPGA硬件平台实现其核心管理功能.

关键词：实时操作系统；消息邮箱；现场可编程门阵列

DOI：10.15938/j.jhust.2016.01.008

中图分类号：TP316.2 文献标志码：A 文章编号：1007-2683（2016）01-0036-04

0引言

μC/OS-Ⅱ是一种嵌入式实时操作系统，具有比较高的实时陸、确定性和可靠性等诸多优点，所以被越来越多的用于各个领域，比如航空航天、工业控制、汽车电子和核电站建设等.对于一种实时操作系统，逐步提高其实时性是主要的系统改进方向.要更进一步提高其实时性，如果只是依靠单纯改进内部算法，已经不能得到明显的增强实时性的目的.通过硬件描述语言VHDL描述它的一些系统调用函数，利用硬件逻辑来实现μC/OS-Ⅱ任务管理、信号量管理和中断管理等功能，那么就会在很大程度上提高其可调度性、灵活性、可靠性和实时性.

文章先详细剖析μC/OS-Ⅱ中通信机制消息邮箱的一些细节，掌握它们的工作原理以及消息邮箱与任务、中断服务子程序ISR（Inter Service Rou-tines）之间的关系，再采用VHDL语言……