μC/OS-III在S12X架构上的移植

指出了μC/OS-III较μC/OS-II的改进和发展,说明了移植μC/OS-III的一般原则和方法,最后逐步给出了μC/OS-III在S12X架构上移植的步骤,读者按照该步骤就能够顺利完成移植工作。

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。

从μC/OS-Ⅱ到μC/OS-Ⅲ的各种改进

相比μC/OS-Ⅱ,μC/OS-Ⅲ做了很多改进,比如任务调度策略、时间节拍管理等,不仅消除了μC/OS-Ⅱ中的一些局限,而且增加了一些全新的功能。本文首先介绍了μC/OS-Ⅱ的特点与局限,然后介绍了μC/OS-Ⅲ所做的各种改进。

μC/OS-Ⅲ对任务调度的改进

μC/OS-Ⅲ是对μC/OS-Ⅱ的重大改进,增加了许多新的特性,如支持任意数量的优先级,支持多个任务运行在同一优先级下等等。本文分析μC/OS-Ⅲ在任务调度方面的改进及其内部实现细节。

基于Cortex-M3的新型图形交互式智能综合保护器设计

针对数字化矿山对供电设备智能化程度不断提高的要求及馈电开关综合保护器更新换代的需求,设计了一种新型图形交互式智能综合保护器。该保护器采用Cortex-M3内核芯片作为控制核心,通过嵌入式实时操作系统μC/OS-III调用、切换各项功能任务,在具备基本的短路、漏电、缺相、不平衡、过载、过压及欠压等保护功能基础上,采用UCGUI接口技术达到图形化显示,并增加了以触摸方式实现的数字键盘等功能,可实现触摸式智能人机交互。

基于飞行时间的自动扶梯速度及制停距离测量装置开发

针对自动扶梯运行速度及制停距离测量问题,提出了一种基于飞行时间的无接触测量方法,并开发了相应的装置。运行速度测量时,将激光测距模块置于自动扶梯中段的上方,测量梯级的垂直方向上高度变化和上升速度,通过计算得出垂直方向上升速度,再根据扶梯倾斜角度计算得到扶梯运行速度;制停距离测量时,将电流感应模块至于动力回路的线路处,通过检测动力回路电流的通断触发激光测距模块进入制停距离测量模式,测量断电后梯级垂直上升的距离,再通过计算得出扶梯制停距离。开发基于μC/OS-III实时操作系统的手持设备,用于控制激光测距模块的开关及采集/显示自动扶梯速度和制停距离。激光测距模块、电流感应模块及手持模块采用Zigbee无线网络连接。试验结果表明,该装置可有效测得自动扶梯运行速度、制停距离,且安装方便,可重复性高,能提高检验效率及精度。

μC/OS-Ⅲ对信号量的改进

μC/OS-Ⅲ是对μC/OS-Ⅱ的重大改进,增加了许多新的特性。在信号量的使用上,μC/OS-Ⅲ增加了一些可选的参数,提高了使用的灵活性;新增了任务内嵌的信号量,可以更高效地和任务进行通信。本文分析对比μC/OS-Ⅱ和μC/OS-Ⅲ中信号量内部结构的差异及新增的特性。

基于μC/OS-Ⅲ实时操作系统的血糖仪应用层程序设计

血糖仪表是测量血液中的葡萄糖含量的装置,本文描述了如何用Freescale公司推出的ARM Cortex?-M4系列MCU来做为控制核心,在此控制平台上移植UCOSⅢ操作系统,搭建应用层程序,开发一款血糖仪表。

μC/OS-Ⅲ为缩短中断关闭时间作出的改进

本文介绍了实时内核的中断机制,研究了μC/OS-Ⅲ为缩短中断关闭时间做出的改进。通过对比μC/OS-Ⅱ以及μC/OS-Ⅲ的中断管理办法,分析μC/OS-Ⅲ在哪些方面作出了改进。这些改进使得μC/OS-Ⅲ的实时性能得到显著提升,使得μC/OS-Ⅲ的中断关闭时间大大缩短。

UCGUI在STM32F107上的移植

UCGUI是一种嵌入式应用中的图形支持系统,用于为任何使用LCD图形显示的应用提供高效的独立于处理器及LCD控制器的图形用户接口。采用STM32F107 ARM处理器和RA8875液晶控制器,详细介绍了UCGUI在STM32F107上的移植过程,并结合了μC/OS-III实时操作系统。最后通过一个简单的应用验证了移植的正确性。该移植方法对GUI在其它处理器上的移植具有的一定参考价值,也对STM32处理器的图形界面的应用开发具有实际意义。

基于μC/OS-Ⅲ的CC1120驱动程序设计

本文根据实际需要,在实现无线数据传输系统基本功能的前提下,选用功耗较低的CC1120芯片作为无线收发单元。在分析CC1120功能特性并介绍嵌入式操作系统μC/OS-Ⅲ的基础上,阐述如何实现基于STM32F103ZE平台的CC1120驱动程序。

基于μC/OS-Ⅲ的FreeModbus通信协议的实现

介绍了以Free Modbus协议栈在嵌入式抢占实时操作系统μC/OS-III的STM32平台上,成功实现了Modbus协议的移植。通过详细分析Free Modbus协议栈并编写STM32F103VET6微处理器的底层驱动,成功实现了工业Modbus协议RTU和ASCII两种模式的通信功能。测试结果表明,在实际工业生产控制和仪表开发中,应用Freemodbus协议,完全符合工业数据采集、实时控制和数据处理等厂级重复性和精确度要求,在一定程度上降低了工业仪表开发的周期及成本。

μC/OS-Ⅲ的中断响应时间分析测量与改善

在特定的平台下,测量了μC/OS-Ⅲ的中断响应时间,分析了临界区对μC/OS-Ⅲ中断响应时间的影响,并提出了改善μC/OS-Ⅲ实时性的方法。实验结果证明,在系统设计不太复杂的情况下,μC/OS-Ⅲ的中断响应时间可以控制在4μs以内。

基于μC/OS-Ⅲ的多功能控制器

轨道运输车项目的电控部分要实现人机界面、遥控、避障、电机控制、车辆控制多个子模块功能。多功能控制器在μC/OS-Ⅲ操作系统上实现人机界面、遥控、车辆控制三种功能,简化了系统设计。通过硬件设计、操作系统移植、驱动编写、软件结构设计、软件编码和调试等过程实现了一种多功能控制器。

一款AGV磁导航传感器的设计

在工业自动化的发展过程中,AGV(自动导引车辆)广泛投入使用,目前应用较广泛的导航方式之一是磁条导航,它具有对环境要求低、安装简单、易维护、成本低等优点。设计了一款AGV磁导航传感器,该传感器以ARM Cortex-M3为核心、RS232C线驱动和磁导航模拟前端设计硬件实验平台,实时采集磁导航信号,采集到的信号通过对数-双曲正切函数的鲁棒自适应滤波算法,减小AGV行驶过程中的偏差,在μC/OS Ⅲ微型操作系统进行任务循环调度,通过人机交互界面观测传感器实时状态,对AGV的运行轨迹进行修正。根据实验数据和仿真结果表明:使用该磁导航传感器的AGV行驶偏差较小,车身更加平稳。

基于云平台技术的智能家居系统设计

针对智能家居设计、制作及维护成本高的问题,设计了一款基于云平台的物联网智能家居系统。该系统基于STM32F103RCT6为主控芯片的STM32单片机,搭载DHT11、MQ-2、D-SUN等低功耗模块实现智能家居的监测功能;借助机智云平台提供的智能环境进行数据储存和中转;引入嵌入式实时操作系统μC/OS-III进行资源管理和任务调度保证系统运行的稳定性;基于WIFI芯片ESP8266实现设备端与机智云平台和手机应用程序(APP)间的无线通信。试验结果证明该智能家居系统运行稳定,在APP端与设备端之间通信正常且基本不存在掉包情况,实现了手机APP对门禁端的控制及室内状态的监测。基于云平台的智能家居系统,不仅能够实现监督、调节、警报等功能,同时还可以在不同层面展现出智能家居的便捷性与实用性。基于云平台技术的智能家居系统具有一定的市场价值和理论研究价值。

基于STM32的双向交互式车载通信系统设计

提出了一种基于STM32的车载通信系统。该系统由STM32F103ZET6硬件平台和μC/OS-III嵌入式实时操作系统软件平台构成,采用GPS定位技术获取车辆实时位置,CAN总线技术获取ADAS设备的行车预警信息和车辆状态信息,应用3G无线网络传输技术上传行车预警特征信息,形成车辆与服务平台双向交互式通信。实验结果表明,该车载通信系统实现了车辆与网络服务平台间高速、可靠、实时通信,具有较高的实用价值。

基于ARM的风电故障远程监控系统设计与实现

针对风力发电站地理位置普遍偏僻,搭建环境比较恶劣,故障维护人员调度不及时等现象,设计出一套以嵌入式处理器基础的风电机组故障远程监控系统。该系统的功能是实现对风电机组数据采集,场内机组间数据的无线传输,以及场内管理中心与监控中心之间的数据传输。通过专家系统对数据进行分析与故障诊断,从而可以合理地作出安排,提高风电管理水平。通过实验室测试验证,该系统可以实现对故障点的判断与预测。

肉鸡健康养殖环境监测控制系统研建

禽舍环境因素对肉鸡健康养殖至关重要,为此,文章以肉鸡养殖环境质量为监测对象,研究建立了肉鸡健康养殖环境监测控制系统,该系统由感知器、数据采集控制器、执行器及远程服务器等部分组成,感知器将实时监测的鸡舍环境数据与用户设定值进行比较,实现鸡舍通风降温的自动化,同时将该数据通过网络上传至远程服务器,便于用户随时查看鸡舍环境并对其进行调控;采集控制器和远程服务器之间的通信可采用GPRS、WiFi、433MHz及以太网等多种形式,可根据养殖场实际情况灵活选择。实验结果表明该系统稳定可靠,在保证禽舍所需温度基本恒定的条件下,使舍内可吸入颗粒物、氨气浓度和相对湿度保持在适宜范围。系统对于改善禽舍环境质量,提高养殖效益具有重要意义。

基于实时多任务操作系统的动力翼伞系统设计

为了确保动力翼伞控制器的多功能实现及其系统稳定运行,设计了一种基于实时操作系统μC/OS-III的动力翼伞控制系统。系统基于Cortex-M4内核的微控制器STM32F407IGT6和Cortex-M3内核的微控制器STM32F103VCT6硬件平台,采用μC/OS-III系统实现了飞行模式选择、GPS采集、控制量计算、地面站交互、舵机位置采集、横向控制、纵向控制和系统信息读写等任务。详细介绍了系统总体构成以及软硬件实现方法。实验表明,采用μC/OS-III对动力翼伞系统进行实时多任务管理,可以最大化利用CPU资源,提高系统的运行效率,增强系统的稳定性和实时性。