实时操作系统μC/OS-II的改进与应用研究 02 传感器, 操作系统, 优先级, 测量, 键盘

samwalton

3 应用及评价

      3．1 系统结构
   

在液压测量控制HPMC模块中，系统要求在18ms内完成对7个位置的传感器和用户键盘数据的实时采集、处理及显示；且对于采集到的不同测量数据，要求系统根据任务的紧迫程度，作出优先级不同的实时响应。
   

       系统的结构如图2所示。由外向内分为3层：硬件电路层、任务层和操作系统层。

         硬件电路层主要包括HPMC模块、用户操作、单片机控制模块。大致功能如下：HPMC模块主要完成传感器数据的实时采集；用户模块主要完成用户的操作；单片机控制模块用于控制数据的接收、处理、发送、短消息的收发等。
   

        任务层并行存在lO个任务，每个任务均由以下3部分组成：应用程序、任务堆栈以及任务控制块，主要完成任务优先权的动态设置以及任务状态的转换。
   

       操作系统层的设计主要是将μC／OS-II移植到单片机上。本系统采用Atmel公司的MCS-5l系列兼容单片机，同时完成各个任务的具体编程。

       3.2 算法评估
   

选择用动态调度还是静态调度是很重要的，这会对系统产生深远的影响。静态调度对时间触发系统的设计很适合，而动态调度对事件触发系统的设计很适合。静态调度必须事先仔细设计，并要花很大的力气考虑选择各种各样的参数；动态调度不要求事先作多少工作，而是在执行期间动态地作出决定。
    在HPMC模块中，由于需对现场采集到的测量数据进行实时处理，故对系统的实时性提出了很高的要求。若采用μC/OS-II的静态优先级调度算法，当系统中任务优先级变化时则显得无能为力；同时通过在液压测量控制系统中的应用表明，改进后系统的实时性得到了极大改善。

       结语
   

本文针对μC／OS-II静态调度算法进行改进，在系统中实现了截止期优先调度算法。通过在液压测量控制系统中的应用，表明这种改进能明显提高系统的实时性；但是改进后的算法对系统的内存、CPU等提出了更高的要求，存在一定的局限性。