基于μC/OS-II设计整车控制器系统技术
1 整车系统结构
所开发的全混合动力轿车是天津市重大专项课题，以长城哈佛SUV轿车为平台。该车动力系统主要由发动机、交流电动机、交流发电机和高性能的镍氢电池、行星架动力分配机构以及DC-AC逆变器组成。整车控制器采用总线与发动机管理系统、电机控制器和动力电池组管理系统交换信息，并且预留了1路CAN以便后期与车身系统通信。
整车控制器根据驾驶员输入信号，结合电池组状态和车辆当前运行状态，根据一定的策略控制各个子系统的工作，实现节能减排的目标。系统网络拓扑如图1所示。
2 整车控制器硬件设计
ECU的硬件设计按照模块化原则，可分为如下几个功能模块：微控制器模块、数据采集模块、功率驱动及保护模块、D／A转换模块、电源模块、通信模块、显示及报警接口和标定诊断接口等。采用Infineon公司的XC164CS微控制器，它基于增强的C166SVZ内核，并在性能上优于其他16位微控制器：内部集成DSP功能、扩展的中断处理能力、强大的片上外设以及高性能片上Flash，如图2所示。
3 μC／OS-II的移植
μC／OS-II嵌入式实时操作系统采用ANSI C语言编写，具备很好的可读性和可移植性；对硬件资源要求不高，在大多数8位、16位微控制器上都可以实现移植。
3.1 μC／OS-II的启动
首先要调用硬件驱动程序对硬件进行初始化设置，然后调用系统初始化函数OSlnit()初始化μC／OS-II所有的变量和数据结构。
启动μC／OS-II之前建立1个应用任务。OSlnit()建立空闲任务idletask，这个任务总是处于就绪态。空闲任务OSTaskIdle()的优先级设成最低，即OS_LOWEST_PRIO。多任务的启动需要用户通过调用OSStart()实现。当然还有其他设置，这里不再一一介绍。
3.2 μC／OS-II的移植
μC／OS-II操作系统在XC164CS微处理器上的移植主要实现对3个文件OS_CPU.H、OS_CPU_C．C、OS_CPU A.ASM的处理。
3.2.1头文件INCLUDES.H
INCLUDES.H头文件应被包含到所有C文件的第1行。尽管包含不相关文件可能会增加文件的编译时间，但增强了代码的可移植性。用户可以编辑增加自己的头文件，但必须添加在头文件列表的最后。
3.2.2 OS_CPU.H文件
OS_CPU.H文件中包含与处理器相关的常量、宏和结构体的定义。针对XC164CS处理器，定义堆栈数据类型为16位，栈向下递减；将μC／OS-II控制中断的2个宏OS_ENTER_CRITICAL()和OS_EXIT_CRITICAL()定义为微控制器关闭(SETC)和打开(CLRC)中断的指令；声明OS_TASK_SW()函数，中断服务程序ISR的入口指向函数OSCtxSw()。
3.2.3 OS CPU A.ASM
μC／OS-II移植时要求用户编写4个汇编语言函数：OSStartHighRdy()、OSCtxSw()、OSIntCtxSw()和OSTickISR()。
(1)OSStartHighRdy()
调用该函数使处于就绪状态的优先级最高的任务开始运行。由于实时操作系统是不返回的函数，所以调用后需移去堆栈栈顶的返回地址，然后执行用户调用函数OSTaskSwHook()，最后开始运行多任务，获得优先级最高的任务的指针，根据这个指针从任务堆栈中恢复所有寄存器，恢复完后执行中断返回，运行就绪态任务。
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