搭建使用 RTX51-Tiny 的 C51 Keil 项目环境

最近 1 个月一直在利用业余时间研究 STC12A5C60S2 单片机及其应用，用于放松每天搞 SharePoint 后的紧张心情和头脑。（事实证明，能放松那才怪！）

在折腾完了 LCD 1602、LCD 12864（并、串）、PCF 8563（时钟芯片）、nRF24L01（无线通信）、矩阵键盘、LN 298（H 桥电机驱动）、光耦计数器、HC-SR 04（超声波测距）之后，决定放弃“白痴”一样基于中断、定时器循环的“多任务”程序，上操作系统。否则，后面我想写略微复杂的应用是几乎不可能的。

下面这个就是我使用的 STC12A5C60S2 单片机最小系统，自带 U 转串芯片，所有 IO 口引出，烧片调试很方便：

这种小板要说缺点，也是有的，就是没有安装孔，整个板只能“飘”着，靠杜邦线的张力来固定（呃，也就是没有固定：），所以后来用到小车上面时，只能像这样在底部焊“支架”再安装到洞洞板上：

 

操作系统的选择

最开始考虑的是 uc/OS-II。因为名气大（经常看到），功能强（听上去），而且我买的书里面也是介绍这个操作系统。

us/OS-II 的任务调度是完全基于任务优先级的抢占式调度方式，正在执行的低优先级任务可以被处于“READY”状态的高优先级任务打断。这点在 STC12A5C60S2 里面通过设置硬件中断优先级也可以实现，但我不可能任何任务都是中断吧。所以还是得用操作系统。

结果网上翻了翻资料，傻眼了。us/OS-II 太xx复杂了，没有一个网页能够清楚的用几段话说清楚应该怎么用。而且，us/OC-II 到 STC12A5C60S2 需要移植（就是你得改他的源码，从而适应硬件的特殊情况）。呃 … …

然后，开始考虑 RTX-51。因为 C51 开发工具 Keil 里面自带 RTX-51 操作系统，且直接支持在 Keil 中编译调试，颇有吸引力 ：）

RTX-51 有 2 个版本：Full 和 Tiny。

Full 需要的资源较多，但支持抢占式任务调度和中断任务，以及任务间互发消息；Tiny 不支持抢占式调度，任务间也不能互发消息，但消耗资源少。

Full 版本虽然功能强大，但是占 8K ROM 也就算了，还需要至少 450 字节的 xData！STC12A5C60S2 总共才 1024 字节的片上 xData RAM，而且我还要 xData 当作液晶屏显存用呢。想了想，果断选择 RTX-51 Tiny。

Tiny 版本不占用 xData，RAM 占用也很少（7+3×任务数），比较合适。至于缺点，只能用了才知道。Tiny 版是开源的，源码是汇编。国内有人对照着写自己写了个操作系统，叫做 Small RTOS51。

Small RTOS 51 的作者陈明计，当年是因为找不到合适的单片机操作系统，“一怒之下”自己动手写了这个既有 Tiny 版本资源占用少的优点，又能支持抢占式任务调度的操作系统。（自己不爽，就创造一个，这似乎是很多牛人和新技术出现的根本动力啊！所以说，没有好轮子用的时候，就要自己发明新的轮子。）

RTX-51 Tiny 使用还是很简便的，网上随便翻翻，马上就找到了可用的指南（基于 RTX51 的单片机软件设计），作者写得很好，10 分钟就看懂了，然后开始动手。

 

搭建环境

项目名字叫做 Wave。

首先，建立好项目目录结构。每个子目录放对应的内容，要不然，所有文件都堆在项目文件夹下面，你很快就晕了：

上面图中，

• code 放自己的代码
• lib 放外部程序库的代码
• listing 放 Keil 生成的中间文件（方法、变量的内存地址映射什么的）
• output 放 Keil 生成的 HEX 文件
• document 放文档

这个目录结构和 Keil IDE 里面的“目录”结构是不一样的（也不需要一样）。

 

然后，开 Keil IDE 新建一个项目，放在刚刚的目录下面：

Keil IDE 有试用版的。试用版有全部功能，唯一的限制是只能编译 2K 以内的目标代码。

 

选择芯片库，我这里用的是 STC：

Keil 默认的芯片库里面，是没有 STC 的芯片的，可以按照下面的步骤将 STC 的芯片库加入到 keil 中：

• 从宏晶官网下载 UV3.CDB
• 将UV3.CDB改名为STC.CDB，拷贝到Keil安装目录的UV4子目录下
• 修改Keil安装目录下的TOOLS.ini文件，在[C51]上方添加：CDB0=UV4\STC.CDB("STC Chip")
• 建立新项目，然后就可以选择对应的芯片数据库了
  

然后，选择芯片：

问你是否需要自动包含启动代码，选“否”（除非你要改程序起始地址什么的）：

 

改改 Target 的名字，看上去好看些，然后设置项目属性：

写好晶振频率并选择“RTX-51 Tiny”作为操作系统，这样 Keil 会自动将 lib 文件编译到输出中（Memory Model 用 Small 比较好，免得每次声明变量都写 data 修饰）：

然后选择 output、listing 目录到前面建立好的目录结构：

然后，忽略调用警告信息（这个警告会提醒你哪些函数定义了但是未被调用，很讨厌！）：

设置好调试选项（STC12A5C60S2 支持 ISD-51 进行在线调试，不过，实际用下来用处不大，外围硬件模块根本不会跟着断点等你，还是先用软件模拟调试好了再说）：

 

接下来，将常用的库文件拖到 lib 目录中：

• ISD51.h，ISD51.A51 用于在线调试
  和串口 0 冲突，慎用
• stc12c51a.h 单片机自带的头文件
• Conf_tny.A51
  RTX-51 Tiny 的配置程序

Conf_tny.A51 还是需要做点儿修改的：

• INT_CLOCK，定义每个计时中断对应的时钟周期数，默认 10000，我改成 1000 了 ；）
  这个值会影响 os_wait 第二个参数的长短。例如，ow_wait(K_TMO, 5, 0) 等待 5 个计时周期，也就是等待 5000 个时钟周期。
• TIMESHARING，每个任务分到的时钟中断数量。默认是 5。
  这样，每个任务都会被分配 5000 个时钟周期的任务时间，到期以后，任务将被挂起，其它处于 READY 状态的任务会运行。
  如果这个值是 0，那么，Round Robin 的任务轮询算法会停止，必须你自己手动 os_send_signal 或者 os_switch_task 来切换任务。某些时候，这样会提高实时性。
• RAMTOP。指定了可用 RAM 的顶部地址，默认是 0FFH，即 256 字节 RAM。
  就 STC 这块芯片来说，这样的默认设置在任务代码非常短小时没有问题，但是，如果任务代码较长，建议还是改小点儿，比如 0CFH。原因不明，但可能是因为高 128 字节 RAM 的直接存取方式是读写的特殊寄存器，我发现会和 RTX-51 Tiny 冲突，产生 error 65 access violation at 0x3480 之类的运行错误。

 

敲一段代码先跑跑（软件调试，Ctrl+F5）：

可以看见监视窗口里面，c0, c1 乱跳：

再来一段代码，看看 Keil 的高级功能（逻辑分析）：

现在可以看波形了：

环境搞定，记得提交到配置库。下面就可以开始移植代码到新的基于 RTX-51 Tiny 的项目中了。 ■