基于μC-OS-Ⅱ的嵌入式開發(fā)平臺的構(gòu)建及其在監(jiān)控器中的應(yīng)用.pdf

1、在21世紀，工程機械將進入機電一體化時代，將沿智能化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化的方向前進，先進工程機械監(jiān)控器是機電一體化的基礎(chǔ)和平臺。由于歷史的原因，現(xiàn)有的工程機械監(jiān)控器功能單一、可靠性差、沒有總線通信功能，不能滿足機電一體化的要求。本文在吸收國內(nèi)外工程機械監(jiān)控器優(yōu)秀成果的基礎(chǔ)上，將嵌入式技術(shù)應(yīng)用于監(jiān)控器中，開發(fā)出功能先進、可靠性高、具有CAN通信功能的新型的工程機械監(jiān)控器。 嵌入式系統(tǒng)是后Pc時規(guī)計算機最普遍的應(yīng)用形式，廣泛應(yīng)用于控制領(lǐng)

2、域、信息家電、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、服務(wù)業(yè)等各行業(yè)，已成為現(xiàn)代電子設(shè)計的一大領(lǐng)域和方向。嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計方法也從早期的直接開發(fā)進入平臺化開發(fā)時代。 美國Jean J．Labrosse教授開發(fā)的μC/OS-Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng)內(nèi)核實時性好、代碼效率高，原代碼公開，已成為嵌入式操作系統(tǒng)的研究熱點。本文在深入分析μC/OS—Ⅱ的多任務(wù)管理機制后，將之移植到PICl8F458單片機中，并在此之上編寫了常用的四個模塊的應(yīng)用程序接口，由此組成一個簡單

3、的嵌入式軟件開發(fā)平臺。開發(fā)平臺的建立不僅為開發(fā)高水平的監(jiān)控器提供了基礎(chǔ)，同時也是單片機開發(fā)技術(shù)的革命性飛躍。 從監(jiān)控器的主要功能出發(fā)，本文構(gòu)建了以PICl8F458為嵌入式CPU的監(jiān)控器硬件系統(tǒng)，EEPROM數(shù)據(jù)存儲器、LCD顯示、串口通信、CAN通信等模塊代表了新型監(jiān)控器的發(fā)展方向，隔離型DC/DC模塊、去耦電路、光電隔離、屏蔽等技術(shù)的應(yīng)用為監(jiān)控器的高可靠性提供了堅實的保證。 以嵌入式監(jiān)控器硬件為載體、以μC/OS-

4、Ⅱ及其API為平臺，本文開發(fā)了嵌入式監(jiān)控器的應(yīng)用軟件。嵌入式軟件囊括了模擬信號采集、LCD顯示、EEPROM數(shù)據(jù)記錄、串口通信、CAN通信等流行的應(yīng)用模塊。其中尤以CAN通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃、通信協(xié)議的制定最能體現(xiàn)其先進性。上位機的基于VB的串口通信軟件為實時數(shù)據(jù)的采集和EEPROM數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)儲提供了手段，基于LABVIEW的波形分析及數(shù)字濾波軟件為在必要時分析設(shè)備的實時數(shù)據(jù)提供了途徑。 高可靠性的監(jiān)控器是本文的主要設(shè)計目標，從硬件和軟

5、件兩個方面采取的措施足以保證嵌入式監(jiān)控器的可靠使用。在湖南山河智能機械有限公司SWE50型挖掘機上的數(shù)據(jù)采集試驗也表明監(jiān)控器硬件設(shè)計合理，在工程環(huán)境下系統(tǒng)能工作可靠；軟件設(shè)計正確，各項功能達到設(shè)計要求，能準確地實現(xiàn)CAN通信功能；試驗結(jié)果真實反映了挖掘機的工作狀態(tài)。 綜上所述，嵌入式開發(fā)平臺的構(gòu)建，能降低應(yīng)用軟件的開發(fā)難度，縮短軟件開發(fā)周期，提高軟件的可靠性，是單片機系統(tǒng)設(shè)計方法上的革命，具有深遠的理論意義；嵌入式監(jiān)控器的開發(fā)成