概要
uITRON Ver.4.0をベースにした、MCS-51アーキテクチャ用のリアルタイムOSです。
uITRONをベースにしていますが、スタンダードプロファイルどころか、制限の多いマイコンに不向きな機能はサポートせず、必要最小限のAPIしかサポートしていません。
機能を絞っているため、カーネルが使用するROMは1KB以下、RAMはレジスタバンク2※1＋2bit＋カーネルリソース、APIは数十バイトと非常に少ないROM/RAMで動作します。
リアルタイムOS上で動作する、SDカード、LCD、A/Dコンバータ、気圧センサーなどのドライバー、FAT16ファイルシステムのルートディレクトリにあるファイルを読み込むだけのシンプルなrsfatも作成しました。
SDカードのドライバーと組み合わせることで、EZ-USBのファームをSDカードから読み込み、そのファームウェアを起動させると言ったことが可能です。
| ※1 | レジスタバンク0：ユーザー用 レジスタバンク1：ユーザー用（関数呼び出しのパラメータ、アセンブリ言語で使用する時はタスク毎のRAMとして使用可） レジスタバンク3：未使用（OSが管理しない割り込みで使用可） |
対応CPUについて
MCS-51アーキテクチャで、8052で追加されたタイマー2をサポートしている必要があります。
8051のタイマー0/1でも動かすことは可能ですが、オートリロードが8bitしか対応していないため、カウンターを手動で再設定する必要があり、手動だと割り込み禁止状態が続くと内部時間がずれてしまいます。
割り込みの優先順位で対応出るかもしれませんが、面倒なのでタイマー2以外は非対応としています。
- Cypress EZ-USB（AN2131SCで確認）
- Cypress EZ-USB FX2LP（CY7C68013A-56で確認）
制限として、EZ-USBはDPTR1/DPTR2/DPSをタスク毎に使用できますが、EZ-USB FX2時は使用不可としています。
理由は、EZ-USB FX2LPはオートポインタ（AUTOPTR）があり、こちらの方が便利なため、スタックの消費を抑えるためサポートしていません。
ポインタが2つ必要な時はAUTOPTRを使用します（アセンブリ言語からならR0とR1レジスタでポインタを扱えるので高速、memcpy、memsetなどで使用）。
API一覧
APIの呼び出しは、uITRONと同じにしてありますが、データ型やサイズ（スタンダードプロファイルより小さい）が異なります。
| 機能 | 定義・API |
|---|---|
| タスク管理 | CRE_TSK※1 dly_tsk slp_tsk tslp_tsk wup_tsk |
| セマフォ | CRE_SEM※1 wai_sem pol_sem twai_sem sig_sem |
| 周期ハンドラ | CRE_CYC※1 sta_cyc stp_cyc |
| システム状態管理機能 | ATT_INI rot_rdq loc_cpu unl_cpu |
| 割り込み管理機能 | DEF_INH※1 |
| ※1 | コンフィグファイルへ記述。 |
ライブラリ一覧
シリアルコンソールが使用できないと動作確認が難しいため、コンソール出力系のライブラリと、EZ-USBの機能を使用したメモリーコピー・セットのみ用意してあります。
コンソール出力のライブラリはUARTを使用していないため、速度は921600bpsとそれなりの速度で動作（EZ-USB FX2LPだと誤差はほとんどなし、EZ-USBだと少しあるけど文字化けは確認できないのでたぶん大丈夫）し、ポートアサインは自由（TxDを自由に割り当て可）、割り込み中でのコンソール出力も可能です。
| ライブラリ | 説明 |
|---|---|
| wait10us | 10us単位のビジーループ |
| memcpy | メモリーコピー |
| memset | メモリーセット |
| putchar | シリアル端末へ1文字を出力 |
| puts | シリアル端末へ文字列を出力 |
| printf | シリアル端末へ指定書式の文字列を出力 サポート書式： %[フラグ][最小フィールド幅]変換指定子 フラグ=+,0 最小フィールド幅=1から127 変換指定子=c,s,d,u,x,X |
| sprintf | 外部RAMへ指定書式の文字列を出力 書式はprintfと同じ |
カーネルリソースについて
タスクコントロールブロック（TCB）や、セマフォ情報、周期ハンドラ情報、タイマー情報など、カーネル内で管理する情報をカーネルリソースとして管理しています。
メモリーアクセスに制限のないCPUであれば、カーネルリソースは通常の変数と同様に配置できますが、MCS-51はメモリーアクセスに制限が多いため、特別な領域として管理しています。
そのため、カーネルリソースは256バイト以下でなければなりません（タスクのみなら16個作成可能）。
ファイル一覧
| ファイル名 | 説明 |
|---|---|
| rtos/ | |
| api/ | API |
| dly_tsk.c | dly_tsk |
| rot_rdq.c | rot_rdq |
| sig_sem.c | sig_sem |
| sta_cyc.c | sta_cyc |
| stp_cyc.c | stp_cyc |
| tslp_tsk.c | slp_tsk/tslp_tsk |
| twai_sem.c | pol_sem/wai_sem/twai_sem |
| wup_tsk.c | wup_tsk |
| depend/ | |
| ezusb/ | EZ-USB 依存処理 |
| driver/ | ドライバー |
| i2c.c | I2Cドライバーソースファイル |
| i2c.h | I2Cドライバーヘッダファイル |
| putchar.c | putchar用 |
| spi.c | SPIドライバーソースファイル |
| spi.h | SPIドライバーヘッダファイル |
| usb.c | USBドライバーソースファイル |
| depend.c | EZ-USB依存処理ソースファイル |
| depend.h | EZ-USB依存処理ヘッダファイル |
| knl_cfg.h | カーネルコンフィグヘッダファイル |
| regs.h | レジスタ定義ヘッダファイル |
| ezusb_fx2/ | EZ-USB FX2依存処理 |
| driver/ | ドライバー |
| i2c.c | I2Cドライバーソースファイル |
| i2c.h | I2Cドライバーヘッダファイル |
| putchar.c | putchar用 |
| spi.h | SPIドライバーヘッダファイル |
| spi_core.c | SPIドライバーコアソースファイル |
| spi0.c | SPI0ドライバーソースファイル |
| spi1.c | SPI1ドライバーソースファイル |
| usb.c | USBドライバーソースファイル |
| depend.c | EZ-USB依存処理ソースファイル |
| depend.h | EZ-USB依存処理ヘッダファイル |
| knl_cfg.h | カーネルコンフィグヘッダファイル |
| regs.h | レジスタ定義ヘッダファイル |
| driver/ | ドライバー |
| aqm0802a.c | LCD AQM0802Aドライバソースファイル |
| aqm0802a.h | LCD AQM0802Aドライバヘッダファイル |
| at24c.c | 24C系EEPROMドライバソースファイル |
| at24c.h | 24C系EEPROMドライバヘッダファイル |
| at93cxx.c | 93C系EEPROMドライバソースファイル |
| at93cxx.h | 93C系EEPROMドライバヘッダファイル |
| f12864g25412p1701.c | LCD F12864G25412P1701ドライバソースファイル |
| f12864g25412p1701.h | LCD F12864G25412P1701ドライバヘッダファイル |
| ili9325.c | LCD Driver ILI9325ドライバソースファイル |
| ili9325.h | LCD Driver ILI9325ドライバヘッダファイル |
| lm024c9325.c | LCD LM024C9325ドライバソースファイル |
| lm024c9325.h | LCD LM024C9325ドライバヘッダファイル |
| mcp3002.c | ADC MCP3002ドライバソースファイル |
| mcp3002.h | ADC MCP3002ドライバヘッダファイル |
| mpl115a1.c | 気圧センサ MPL115A1ドライバソースファイル |
| mpl115a1.h | 気圧センサ MPL115A1ドライバヘッダファイル |
| sdc.c | SDカードドライバソースファイル |
| sdc.h | SDカードドライバヘッダファイル |
| usb.h | USBドライバ共通ヘッダファイル |
| lib/ | ライブラリ |
| div16.c | 16bit剰余演算ライブラリ |
| div32.c | 32bit剰余演算ライブラリ |
| mul16.c | 16bit乗算ライブラリ |
| mul32.c | 32bit乗算ライブラリ |
| printf.c | printfライブラリ |
| printf_func.c | printf関数出力ライブラリ |
| puts.c | putsライブラリ |
| sprintf.c | sprintfライブラリ |
| mw/ | ミドルウェア |
| fat.h | FAT定義ヘッダファイル |
| mbr.h | MBR定義ヘッダファイル |
| rsfat.c | シンプルな読み取り専用FAT16ファイルシステムソースファイル |
| rsfat.h | シンプルな読み取り専用FAT16ファイルシステムヘッダファイル |
| tool/ | ビルドツール |
| cp.js | Windows用ファイルコピースクリプト |
| echo.js | Windows用echoスクリプト |
| rm.js | Windows用ファイル削除スクリプト |
| mkldflags.js | Windows用リンカファイル生成スクリプト |
| mkldflags.sh | Raspberry Pi用リンカファイル生成スクリプト |
| Hex2bix | Raspberry Pi用iic生成ファイル |
| Hex2bix.patch | Raspberry Pi用iic生成パッチ※1 |
| rtos.asm | rtos ソースファイル |
| rtos.h | rtos ヘッダファイル |
| tsk.c | タスクソースファイル |
| sem.c | セマフォソースファイル |
| cyc.c | 周期ハンドラソースファイル |
| dsp.c | ディスパッチソースファイル |
| tim.c | タイマー管理ソースファイル |
| isr.c | 割り込みサービスルーチンソースファイル |
| kernel.c | カーネルソースファイル |
| kernel.h | カーネルヘッダファイル |
| Makefile | rtos.lib生成用メイクファイル |
| Makefile.rule | メイクファイル用ルールファイル |
| ※1 | CY3684 EZ-USB FX2LP 開発キットに含まれるファイル（C:/Cypress/USB\CY3684_EZ-USB_FX2LP_DVK/1.1/Utilities/Hex2Bix/Hex2bix.c）にパッチを当て、Raspberry Pi用のHex2bixを生成しています。 ライセンスなど問題があるようでしたら、Hex2bixを削除します。 |
ソースコードの使用制限
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