μC-OS-Ⅱ在C8051F單片機(jī)系統(tǒng)上的移植與應(yīng)用研究.pdf

1、嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國(guó)防、工業(yè)、交通、能源、信息技術(shù)以及日常生活等領(lǐng)域。隨著嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)的智能化要求及其功能的增多，嵌入式軟件變得越來(lái)越復(fù)雜，借助于EOS（Embedded Operating System，嵌入式操作系統(tǒng)）能有效縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，降低開(kāi)發(fā)成本。嵌入式RTOS（Real-Time Operating System，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)）支持高實(shí)時(shí)性嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，將是嵌入式軟件系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。 μC/OS

2、-II是一款源代碼完全開(kāi)放的基于優(yōu)先級(jí)的搶占式嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)小巧、性能穩(wěn)定，已成功應(yīng)用于許多中小型商品化系統(tǒng)。Cygnal C8051F系列混合信號(hào)ISP FLASH微控制器是混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)的高性能、低價(jià)位8位MCU（Micro Controller，微控制器），在電機(jī)控制、電源控制、遠(yuǎn)程儀表、自動(dòng)化等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。因此，移植μC/OS-II到C8051F系列MCU具有一定的工程價(jià)值。 本文以Cygnal C805

3、1F020硬件平臺(tái)為基礎(chǔ)，對(duì)μC/OS-II實(shí)時(shí)內(nèi)核進(jìn)行了深入分析，研究了μC/OS-II在C8051F020上的移植過(guò)程以及基于C8051F020和μC/OS-II的農(nóng)作物種子加工處理機(jī)的硬件平臺(tái)、軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)，完成μC/OS-II的移植與測(cè)試，并實(shí)現(xiàn)了種子成套處理設(shè)備中蔬菜種子烘干機(jī)的控制系統(tǒng)。論文的組織結(jié)構(gòu)如下: 第一章給出了嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）的定義，說(shuō)明了RTOS的功能，論述了RTOS的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)

4、展趨勢(shì)，并且介紹了國(guó)內(nèi)種子加工事業(yè)的情況，最后提出本文的研究?jī)?nèi)容及意義。 第二章首先對(duì)μC/OS-II內(nèi)核進(jìn)行分析，詳細(xì)解釋任務(wù)狀態(tài)及轉(zhuǎn)換、任務(wù)管理及調(diào)度、時(shí)間管理、任務(wù)間通信與同步以及中斷與時(shí)鐘節(jié)拍等原理，分析了μC/OS-II實(shí)時(shí)內(nèi)核的優(yōu)缺點(diǎn)，其次對(duì)C8051F020的內(nèi)核結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，并介紹其指令系統(tǒng)和片上資源。最后進(jìn)行了μC/OS-II移植的可行性分析，實(shí)現(xiàn)了μC/OS-II到C8051F020的移植。 第三章

5、分析了包括種子拋光機(jī)、包衣機(jī)、烘干機(jī)、風(fēng)力選種機(jī)、重力選種機(jī)在內(nèi)的五臺(tái)種子處理設(shè)備的功能特點(diǎn)，并歸納出各設(shè)備的系統(tǒng)硬件構(gòu)建所必需的模塊單元：I/O控制、A/D、D/A、數(shù)據(jù)通訊、數(shù)據(jù)掉電存儲(chǔ)、鍵盤(pán)輸入、液晶輸出。闡述了包括基于C8051F020核心的主控制電路和基于ATmega16的外圍電路的系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案。 第四章詳細(xì)分析了蔬菜種子烘干機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣系統(tǒng)，介紹了其工作原理和控制要求。在移植了μC/OS-II的基礎(chǔ)上完成了