基于μc/OS-II的多传感器测控系统研究

3.2 μc/OS-II的移植

μC/OS-II是一种专门为微控制器设计的抢占式实时多任务操作系统,它以源代码的形式给出。其内核主要提供进程管理、时间管理、内存管理等服务。系统最多支持56个任务,每个任务均有一个独有的优先级。由于其内核为抢先式,所以总是处于运行态最高优先级的任务占用CPU。系统提供了丰富的API函数,实现进程之间的通信以及进程状态的转化。

μC/OS-II的软件体系结构如图4所示。从图4中可以看到,如果要使用μC/OS-II, 必须为其编写OS_CPU.H、OS_CPU_C.C、OS_CPU_A.ASM三个文件。这三个文件是与芯片的硬件特性有关的,它们主要提供任务切换与系统时钟的功能。其它文件用C写成,它们为系统提供任务管理、任务之间通信、时间管理以及内存管理等功能。

图4 μC/OS-II 软件体系结构示意图

μC/OS-II系统时钟：以凌阳SPCE061A单片机的TMB2时基信号作为系统时钟,每经历一个时钟节拍的时间将产生一次中断,在中断服务子程序中会调用OSTickISR()函数。

移植工作的主要内容：用#define 设置一个常量值（OS_CPU.H）;声明10个数据类型（OS_CPU.H）; 用#define 声明3个宏（OS_CPU.H）；用C语言编写6个简单的函数（OS_CPU_C.C）；编写4个汇编语言函数（OS_CPU_A.ASM）。

4 结论

μC/OS-II RTOS是当今嵌入式应用的热点之一,应用RTOS提高了测控系统系统的可靠性、实时性,降低了研发周期。本文基于μC/OS-II构建的测控系统应用在漯河农业局2000万公斤红薯储藏保鲜工程项目中,完全达到了设计的控制指标：温度10-14℃±0.5℃ ,湿度80―95%RH±2%,氧浓度≮4.5%。降低了红薯因为温度湿度氧浓度不正常造成的变质,完好率100%,与不使用本系统的仓储对比减少损耗25%,约500万公斤,直接经济效益500多万元,同时也取得了较好的社会效益。另外,该系统具有较好的可扩展性,很容易扩展到其它对温度、湿度或者氧浓度有一定要求的领域。经试验,温度测定范围可以达到-20-85℃±0.5℃；湿度20―98%RH±2%；氧浓度≮1.5%。所以,该测控系统具有较广的应用前景。

本文创新点：采用高性能SPCE061A单片机和高精度温度传感器、湿度传感器和氧浓度传感器，通过移植μC/OS-II多任务实时操作系统，构建了高精度、高可靠性的多传感器嵌入式测控系统。实际工程应用表明，系统扩展性好、测控精度高、性能稳定。