基于μC/OS-Ⅲ和emWin的供电综合保护器设计

针对供电保护器实时性要求和智能化需求,使用STM32处理器,基于μC/OS-Ⅲ实时操作系统和图形交互界面emWin完成供电综合保护器设计。根据供电保护器的功能需求对系统软硬件设计,划分为优先级不同的数据采集处理、保护动作、人机交互等应用任务。基于μC/OS-Ⅲ实时操作系统对保护器各功能任务通信及同步管理,emWin库开发使保护器拥有美观图形交互界面同时也保证实时性要求。使用μC/Probe软件对系统运行性能参数检测,验证基于μC/OS-Ⅲ和emWin的保护系统能够可靠稳定地运行,具有较高的实时性,且各子程序相对独立的设计,有利于后期优化。

基于μC/OS-Ⅲ的供电综保数据采集处理系统设计

针对供电综保数据采集处理系统多任务、实时可靠的需求,文中结合M3内核芯片,利用μC/OS-Ⅲ实时操作系统进行供电综保数据采集处理系统设计。通过对数据采集处理系统功能分析,将系统划分为5个优先级不同的任务,根据应用任务特点及需求进行了操作系统的规划设计,通过信号量和事件标志组实现了任务同步,通过消息队列和互斥型信号量实现了任务通信与资源管理。使用μC/Probe对系统运行进行检测,应用任务堆栈利用率均小于70%,CPU利用率为52.35%,中断关闭时间最高为3.31 ms,验证了该系统能够实时可靠运行。

优化的μC/OS-III实时内核中断管理机制

针对μC/OS-III实时操作系统中,低优先级中断任务对紧急任务截止期干扰较大的问题,文中提出了一种优化的μC/OS-III中断管理机制。利用完全基于μC/OS-III优先级剥夺原则,对中断任务和普通任务的优先级进行统一分配。根据中断的紧急程度为中断任务分配合适的优先级,对比中断任务与当前执行任务的优先级高低来选择不同的处理方式,若中断任务的优先级低于当前执行任务则以任务方式处理,反之则以中断服务程序处理。理论分析和μC/Probe软件检测及实验表明,优化后的μC/OS-III实时内核中断管理机制可以缩短紧急任务的截止期,系统能够可靠稳定地运行,具有较高的实时性。

GUI交互型供电智能综合保护器设计

针对现代电网供电智能化的需求,采用ARM技术的STM32芯片,设计GUI交互型智能综合保护器。基本功能设计采用库开发方式进行,交互采用显示触摸技术、图形用户界面(GUI)、STem Win库开发方式完成,应用微实时操作系统μC/OS-III,进行保护系统多功能任务规划及任务运行管理设计,实现系统实时可靠运行,通过μC/Probe检测程序配置,对CPU使用率,系统任务、应用任务设计的合理性,系统整体运行状况进行检测,验证智能综合保护软件系统的可靠性与实时性。

颅内压与颅内温度监护系统的研制

目的为了实现对神经外科手术病人的监护,克服现有监护设备监测参数单一、使用价格昂贵的问题,论文研发了一套颅内压与颅内温度多参数监护系统。方法实现了一个基于压阻传感器和热敏电阻的微创多参数检测探头,开发了基于μC/OS-II的监护主机,该主机能够对探头测量的信号进行处理,并将结果转换为颅内压与颅内温度。同时,为了提高测量精度,论文设计了实验对检测探头的压力和温度进行定标和补偿。结果监护系统能够同时测量颅内压与颅内温度,并实现了数据的实时显示、存储和报警等功能。结论监护系统的测量精度和范围能够满足临床的要求,具有重要的临床价值。