基于μC/OS-Ⅱ的无线测控系统研究

基于μC/OS-Ⅱ的无线测控系统研究

论文摘要

随着计算机技术和通信技术的发展,计算机测控系统变得越来越复杂,工业现场的微处理器往往同时运行包括数据采集、数据传输、设备控制在内的多个任务,这种情况下,在微处理器中移植一个嵌入式操作系统就显得非常必要。本课题选用μC/OS-Ⅱ作为植入的操作系统,对系统内核进行了合理地剪裁,使其体积减小到几K,并将裁剪后的内核移植到SPCE061A微控制器中。研究过程中查阅大量资料,未发现在该单片机上移植μC/OS-Ⅱ的实例,因此,课题编写了移植程序,用来完成μC/OS-Ⅱ在SPCE061A中的移植。通过测试,移植后的操作系统实现了任务调度、任务间通信及时间管理,证明移植成功,课题还在μC/OS-Ⅱ平台下,编写了应用程序,建立接收任务和发送任务,实现异步串行通信。通过移植μC/OS-Ⅱ,系统更加灵活地分配系统资源(中央处理器、存储器等),简化了复杂的应用软件设计,为嵌入式系统在工控领域的应用做了必要准备。以植入μC/OS-Ⅱ操作系统的SPCE061A微控制器为基础,课题构建了一个无线测控系统。其中,以SPCE061A为从机,管理现场的数据采集并接收控制中心发送的控制信号。以研华6179型工控机为主机,控制整个系统的运行。主机程序采用Visual C++编写,利用MSComm控件实现对主机串口的控制。以ADAM4550模块作为无线通信设备,实现二者之间的无线通信。在此基础上,文章从理论上分析了实时性的提高及代码优化问题,提出了系统改进建议。

论文目录

  • 第一章绪论
  • 1-1课题研究背景
  • 1-2课题内容概述
  • 第二章测控原理及嵌入式系统介绍
  • 2-1控制系统概述
  • 2-2嵌入式系统
  • 2-2-1嵌入式系统定义及特点
  • 2-2-2嵌入式系统的体系结构
  • 2-2-3嵌入式系统的现状与发展
  • 第三章μC/OS-Ⅱ操作系统及其移植
  • 3-1无线测控系统的硬件平台
  • 3-1-1系统框图及主机介绍
  • 3-1-2无线收发模块
  • 3-1-3从机简介
  • 3-2μC/OS-Ⅱ系统的功能和特点
  • 3-2-1任务管理
  • 3-2-2任务间通信与同步
  • 3-2-3时间管理和内存管理
  • 3-3μC/OS-Ⅱ系统的移植
  • 3-3-1μC/OS-Ⅱ的软硬件体系结构
  • CPU.H的移植过程'>3-3-2OSCPU.H的移植过程
  • CPUC.C的移植过程'>3-3-3OSCPUC.C的移植过程
  • CPUA.ASM的移植过程'>3-3-4OSCPUA.ASM的移植过程
  • 第四章应用软件设计
  • 4.1单片机的软件设计
  • 4-1.1μC/OS-Ⅱ平台上的应用程序
  • 4-1-2UART部分编程
  • 4-2工控机的软件设计
  • 4-2-1程序流程图
  • 4-2-2使用MSComm控件编程
  • 第五章系统改进方案设计
  • 5-1μC/OS-Ⅱ实时响应能力的进一步探讨
  • 5-1-1快速中断服务
  • 5-1-2优先级分配算法
  • 5-2代码优化问题
  • 5-2-1算法优化
  • 5-2-2指令流优化
  • 第六章结论
  • 参考文献
  • 附录A
  • 致谢
  • 攻读学位期间所取得的相关科研成果
  • 相关论文文献

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