面向嵌入式系统设计的RTX51应用技术研究

论文摘要

随着现代化工业生产过程复杂性与集成度的提高，嵌入式系统得到了迅速的发展。结合完善的嵌入式硬件系统设计，在嵌入式软件系统中引入嵌入式实时操作系统RTOS（Real-Time Operating System），不仅能较方便地完成测量、数据采集、通信、控制等多任务，而且能满足嵌入式系统的实时性要求，以及可靠性和稳定性的要求。首先，剖析了嵌入式实时操作系统RTX51的内核。然后，研究了基于RTX51的应用软件设计方法，以及如何保证系统实时性和可靠性的方法。最后，给出了基于RTX51的温度开关燃弧时间自动检测系统的设计过程。给出了划分任务的三个原则，它们分别是“对同一个外设的访问放在一个任务中”、“通过任务分割提高系统的实时性”、“软件工程中的‘解耦原则’用于任务的划分”。实践证明，这些任务划分的原则是行之有效的。在此基础上，从实用的角度出发，给出了编写基于RTX51实时操作系统的应用软件的指导方针。实际应用表明，RTX51嵌入式实时操作系统作为微控制器应用软件的运行平台和开发平台，它的引入，极大地方便了应用软件的开发，并且能够满足嵌入式系统的实时性和可靠性要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 嵌入式实时操作系统的应用技术研究现状
• 1.1.1 微控制器程序设计方法的比较
• 1.1.2 RTX51 的应用技术研究现状
• 1.2 燃弧时间测量技术的现状
• 1.3 论文主要研究内容及技术路线
• 1.3.1 论文主要研究内容
• 1.3.2 技术路线
• 第二章 RTX51 嵌入式实时操作系统的内核分析
• 2.1 RTX51 使用的几个概念
• 2.2 RTX Tiny 的内核分析
• 2.2.1 内核的控制方法分析
• 2.2.2 内核的源代码分析
• 2.3 本章小结
• 第三章 基于 RTX51 的应用软件设计方法研究
• 3.1 任务划分的原则
• 3.1.1 对同一个外设的访问放在一个任务中
• 3.1.2 通过任务分割提高系统的实时性
• 3.1.3 软件工程中的“解耦原则”用于任务的划分
• 3.2 应用软件设计指导方针
• 3.3 应用程序的结构
• 3.3.1 系统功能描述及系统硬件结构
• 3.3.2 示意性应用程序的结构
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于 RTX51 的燃弧时间自动检测系统的设计
• 4.1 系统设计任务
• 4.2 方案设计与论证
• 4.2.1 基于 MCU 的设计方案
• 4.2.2 基于 PLC 的设计方案
• 4.2.3 基于 FPGA 和 MCU 的设计方案
• 4.3 系统硬件设计
• 4.3.1 主要电子器件的选择
• 4.3.2 键盘电路
• 4.3.3 显示电路
• 4.3.4 串口通信电路
• 4.3.5 微控制器 MCU 电路
• 4.4 基于 RTX51 的微控制器软件设计
• 4.4.1 MCU 的软件功能描述
• 4.4.2 MCU 的程序结构
• 4.5 基于 VB 的上位机软件设计
• 4.5.1 上位机的软件功能描述
• 4.5.2 基于 VB 的 PC 机软件设计方法
• 4.6 系统试验、运行结果分析
• 4.6.1 系统试验方法
• 4.6.2 系统试验数据
• 4.6.3 系统运行结果分析
• 4.7 本章小结
• 第五章 工作总结与展望
• 5.1 工作总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的论文和主要研究成果