TinyOS Programming
其中接口Timer是一个带参数的接口，它使用类型作为参数，接口中的类型参数被放在一对尖括号中，当串连提供者和使用者的接口带有类型参数时,它们的类型必须相互匹配，有时类型参数只是用来做类型匹配检测的，而并没有用到命令和事件中去，本例中的Timer接口就是如此，虽然它带有一个类型参数，但它里面没有一个函数用到了这个类型参数。
Blink示例是一个LEDs的闪烁示例，其中LED0的开关频率为4HZ，LED1的开关频率为2HZ，LED2的开关频率为1HZ。模块BlinkC使用了三个Timer
图2.3 Blink接口
其中各个组件和接口的作用为： Main.Boot：初始化并启动程序
LEDs.Leds：控制LED的动作（亮、灭、闪烁） Timer.Timer：计时器
之前提到过Timer是一个带类型参数的接口，它的3个标注的类型是TMilli, T32khz, 和 TMicro，分别表示毫秒级，32Khz和微妙级的计时器。这些类型都各自的定义为C的结构体。
2、 组成和编译
接口可以由组件提供或使用。被提供的接口表现它为使用者提供的功能，被使用者表现使用者完成它的作业所需要的功能。例如在Blink示例中，组件LEDs和Timer提供了使用的接口，实际上它们也需要再调用下层的组件，如MSP430GPIO和MSP430TimerB7等。
考虑到较好的代码重用性，nesC是基于由编译器生成完整程序代码的需求设计的。作为一个必要的组成部分，nesC的编译器会根据用户所指定的平台编译生成一个对应于特定平台的C源文件。对于其产生的C源文件，nesC依据不同的微控制器使用一个对应的本地GNU的C编译器将产生的C源文件编译成可执行文件并将其下载到对应硬件平台上。如图2.4所示，nesC就根据不同的环境使用不同的编译器：Atmel128 C 源文件对应的是AVRgcc 编译器，MPS430 C 源文件对应的是mspgcc 编译器，其他的C 源文件对应的是另外的编译组件，它们对应的下载到的硬件平台分别为MicaZ和Mica2、Telosb和Taroko、其他硬件平台。
Page 10 of 94
TinyOS Programming
图2.4 组成和编译方式
3、 开发环境
开发环境是一个命令行界面，下图是在Windows操作系统上Cygwin + TinyOS的一个开发环境界面。
图2.5 开发环境
2.1.2 并发模型
TinyOS一次只执行一个应用程序，而一个应用程序由一些必要的组件和一些可选的组件组合而成。TinyOS程序有两个执行线程：任务和硬件事件句柄。任务是一种被延迟执行的函数。一旦任务被执行，它们就一直运行直至结束，中间不会被其它任务中断。硬件事件句柄是对硬件中断的处理，同样会一直运行到结束，但是可能会抢占一个任务或其它硬件事件句柄的运行。命令和事件要作为硬件事件句柄来执行，则必须用关键字async来声明。
Page 11 of 94
TinyOS Programming
因为任务和硬件事件句柄是可以被其它异步代码抢占的，所以在一定竞争情况下，nesC程序是很容易受到影响，从而导致数据的不一致或错误。为避免竞争而带来的错误产生，可以在任务内排外地访问数据，或者每次访问都采用原子 (atomic) 语句。nesC编译器在编译期间给程序员报告潜在的数据竞争。编译器也可能会产生错误的报告（例如：该变量需要随时变化），这种情况下，变量可以用关键字norace声明。注意：关键字norace必须极其小心地使用。
要了解用 nesC 编程的更多信息，请参看：
http://www.tinyos.net/tinyos-2.x/doc/nesc/ref.pdf。
2.2 常用make命令简介
TinyOS编程中，有一些make命令是经常用到的，下面对其一一进行介绍。
1) make [platform]
此命令是将nesC代码编译成可在某平台运行的代码。在执行前要切换到代码所在的目录。例如：Blink程序的代码在C:\\UCB\\cygwin\\opt\\tinyos-2.x\\apps\\Blink 目录下。打开Cygwin shell后用cd命令转到该目录下，然后输入make telosb (make mica) 命令就可以让编译器将其编译成可以在telosb (mica) 平台运行的代码了，当然首先得保证没有任何语法错误。
2) make [platform] reinstall
使用 make [platform]命令后，就可以将在某平台的可执行代码下载到对应的平台上了。例如：make telosb reinstall (make mica reinstall) 就可以将编译好的可在telosb (mica) 平台上运行的代码下载到telosb (mica) 硬件平台。
3) make [platform] install
此命令的功能相当于先执行命令make [platform]，再执行命令make [platform] reinstall。当然，如果执行make [platform] 命令时，发现程序有错误，则不会执行下载动作，即不会执行make [platform] reinstall命令。
4) make clean
此命令删除上述编译命令产生的文件及文件夹。
5) make [platform] docs
此命令生成程序使用的所有组件、接口的关系的文件。生成的文件在tinyos-2.x\\doc\\nesdoc 目录下，其中索引文件为 “index.html”。
2.3 应用举例：Blink ---TinyOS编程的“Hello World”程序
上面的nesC语言简介中，简略介绍了组件、接口、模块、连接、命令、事件等基本概念。对于初学者来说相当抽象，下面结合一个例子来看看各个概念在nesC/TinyOS编程中的用法。这个例子是TinyOS自带的程序，位于tinyos-2.x/apps/Blink，其功能是让一个LED以1Hz的频率闪烁。
Blink应用程序由两个组件组成：一个模块定义文件“BlinkC.nc”和一个配置文件“BlinkAppC.nc”，“BlinkAppC.nc”也就是顶层配置，它连接“BlinkC.nc”和其他必要组件。请记住，任何一个应用程序都有一个用应用程序名命名的顶层配件，在此处，配件BlinkAppC.nc就是Blink应用程序的顶层配件，nesC编译器根据该文件的内容产生可执行文件。另一方面，模块BlinkC.nc提供Blink应用程序的实现代码。正如你所想的，BlinkAppC配件是用来连接组件：BlinkC模块和Blink应用程序用到的其它组件的。
Page 12 of 94
TinyOS Programming
让配件和模块之间有所区别的理由是：配件允许系统设计人员快速建立程序。例如：设计者设计一个应用程序可以只提供一个配件，这个配件只是简单地将一个或多个模块连接起来，而此时设计者实际上并没有实现任何东西。同样地，另一个开发人员会提供可以在广泛范围应用程序中使用的“库”模块。
当然，有时您需要同时拥有配件和模块（在此处是 BlinkAppC 和 BlinkC）。TinyOS 中的其他命名规则请参看：http://www.tinyos.net/tinyos-2.x/doc/tutorial/naming.html，或本教程的附录二：《TinyOS命名约定》。
2.3.1 Blink配件
nesC 的编译器为ncc，它可以将包含顶层配件的文件编译成可执行的应用程序。一般而言，TinyOS 应用程序还拥有一个标准的Makefile 文件，允许进行平台选择以及在调用ncc时使用某些适当的选项。
Blink程序由两个组件构成。BlinkC.nc为模块，BlinkAppC.nc为配件。让我们先看看Blink程序的配件：BlinkAppC.nc。
//BlinkAppC.nc
configuration BlinkAppC { }
implementation {
components MainC, BlinkC, LedsC;
components new TimerMilliC() as Timer0; components new TimerMilliC() as Timer1; components new TimerMilliC() as Timer2;
BlinkC -> MainC.Boot;
BlinkC.Timer0 -> Timer0; BlinkC.Timer1 -> Timer1; BlinkC.Timer2 -> Timer2; BlinkC.Leds -> LedsC; }
TinyOS应用程序中，configuration可以提供和使用接口，但并不是所有的配置都是应用程序顶层的配置。Implementation是配置的内容，它将一系列的组件建立起引用关系。
首先，需要注意的是关键字 configuration ，此词声明这是一个配件文件。头两行： configuration BlinkAppC{ } 由于这个组件本身并不使用或者提供任何接口，所以在其声明部分为空。
首先简单地说明这个配件名为 BlinkAppC。跟模块一样，在声明后的这个花括号内可以指定 uses 语句和 provides 语句。有一点非常重要，必须记住：配件可以提供和使用接口。配件实际的实现代码是在紧接着的implementation后面的一对大括号里面。components那行列出了此配件用到的一组组件，分别是MainC，BlinkC和LedsC。剩下的语句是连接使用到的接口到该接
Page 13 of 94