uC oS—I1支持下的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

針對(duì)在嵌入式系統(tǒng)中采用“線性”程序設(shè)計(jì)方法帶來(lái)的實(shí)時(shí)性差和擴(kuò)展性不高的問(wèn)題，通過(guò)在一個(gè)嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中移植嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)uC／OS-II，在分析了在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)uC／OS-II下，確定了系統(tǒng)各個(gè)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)并實(shí)現(xiàn)了任務(wù)間的相互切換，提高了系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)移植了傳輸效率更高的UDP／IP協(xié)議棧，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信功能；實(shí)驗(yàn)表明，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在移植了uC／OS-II具有良好的實(shí)時(shí)性和擴(kuò)展性并且運(yùn)行穩(wěn)定。
近幾年來(lái)，工業(yè)以太網(wǎng)以其開(kāi)放性和兼容性逐步成為了嵌入式設(shè)備組網(wǎng)的一種新趨勢(shì)。以太網(wǎng)最典型的應(yīng)用形式是Ethernet十TCP／IP ll 具有這種特性的嵌入式控制器和智能現(xiàn)場(chǎng)儀表可以方便的接入以太控制網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)為：各種設(shè)備將有相當(dāng)高的傳輸速率(1O～ 100 Mbps)；各設(shè)備之間能實(shí)現(xiàn)對(duì)等訪問(wèn)；實(shí)現(xiàn)底層設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控；設(shè)備層與信息管理層能夠?qū)崿F(xiàn)全面的無(wú)縫的信息集成； 由于協(xié)議的開(kāi)放性，容易集成其他單元；沿用多年的成熟的以太網(wǎng)技術(shù)， 已經(jīng)存在廣泛的設(shè)置、維護(hù)和診斷工具。
這樣的一個(gè)嵌入式控制器系統(tǒng)，MCU 可能不僅要同時(shí)控制／監(jiān)視很多外設(shè)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸，還要具有較好實(shí)時(shí)性。如果仍采用原來(lái)的“線性” 程序設(shè)計(jì)方法將存在兩個(gè)問(wèn)題_2 ：(1)中斷信息可能得不到及時(shí)響應(yīng)，這對(duì)于實(shí)時(shí)性要求場(chǎng)合是絕對(duì)不允許的， 網(wǎng)絡(luò)通信方面則會(huì)降低系統(tǒng)整體的信息流量。(2)當(dāng)系統(tǒng)任務(wù)多時(shí)，要考慮的各種可能情況也多，各種資源如調(diào)度不當(dāng)就會(huì)發(fā)生死鎖，降低軟件可靠性，程序編寫任務(wù)量呈指數(shù)增加。RTOS滿足了嵌入式應(yīng)用的復(fù)雜化的要求 。
uC／OS—II是一種針對(duì)微控制器的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，對(duì)于大多R0M、RAM 有限而實(shí)時(shí)性要求較高的系統(tǒng)都是一個(gè)比較理想的選擇。文中通過(guò)對(duì)uC／OS—II在MCU 的移植(以TI的MSP430F449為例)，優(yōu)化了內(nèi)存管理；同時(shí)植入了傳輸實(shí)時(shí)性更高的UDP／IP協(xié)議棧，實(shí)現(xiàn)了控制模塊的以太網(wǎng)通信。