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基于RlTOS和ISP功能的数字仪表系统设计与实现

发布时间:2020-07-21 18:37:47 阅读: 来源:垂钓伞厂家

摘要:以Atmel公司的AT89S52型单片微控制器为对象,介绍基于RTOS(多任务实时操作系统)和ISP(在系统可编程)功能的数字仪表系统的软硬件设计,同时给出硬件系统的组成和相关软件编程的实现代码。经某武器系统的调试试验表明,该仪表系统具有显示直观、准确、可靠的优点。

关键词:RTOS;ISP;单片微控制器;液晶显示模块

引言

Atmel公司的控制器以其集成度高、在线调试方便等特点广泛应用于工程实践领域,文中以某武器系统的前期预研为背景,讨论了数字仪表系统的软硬件实现过程,其主要功能包含:实时采集配电箱系统的6路正负模拟电压值及作战环境温度,并通过MSl2232B型液晶模块动态式显示。

1 软件特性

随着C语言在嵌入式系统中的广泛运用,软件系统的实时性、复杂性设计要求也越来越高,用通常的单任务无限循环结构与中断服务子程序相配合的编程思想已难以完成相关的软件设计或实现较为困难,RTOS(多任务实时操作系统)是现阶段较为流行的处理方式。

RTOS的基本设计思想是将多种系统输入和处理要求,按功能做成不同的任务函数体,并分配适当的优先级,参考Windows系统的多线程处理机制,将CPU执行时间划分成若干区段,每个任务函数体对应一个时间片段.在规定的时间内执行完后允许切换到另一个任务,因各时间段非常短,表现的是多任务实时处理特性。因为任务并非同时执行且具备跳转特性,所以整个项目管理文件内可以有多个无限循环结构,且省略了main入口函数,这是RTOS最大的特色。文中以Keil集成开发环境为平台,利用RTX5l Tiny版本来完成整个软件设计过程。

ISP(在系统可编程)是一种适合Atmel系列器件的Flash技术,通过PC的LPT标准并行接口,能实时地将Intel格式的源程序代码下载到微控制器的相应存储区域。ISP的最大特点是简化了调试过程,提高了软件系统的可维护性,使其具备了在线升级特性。而且整个开发过程省去了反复插拔电路的操作。

2 系统硬件构成

本系统硬件主要包括如下几个模块:AT89S52型主控制器、ADC0809型模/数转换、MSl2232B型液晶显示器、温度传感器及语音报警等。其中AT89S52型微处理器主要完成外围器件的硬件控制及相关数据解算,ADC0809采集6路模拟信号并输入主控制器,MSl2232B完成数字及相关标识字符的显示,配电系统的电压波动超出预定指标时由语音模块给出相应的报警信息。

2.1主控制器模块

主控制器是Atmel公司生产的AT89S52型单片微控制器,与常规C51系列相比,其突出特点是具有8KB闪速式存储器(降低了对外扩存储器的要求)、256B RAM内存(可容纳更多局部变量)、8个中断源及ISP在线可编程特性。

2.2液晶显示模块

MSl2232B属于图形点阵系列的显示器件,具有双行显示功能,其点阵结构为122

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