片機(jī)課程設(shè)計--基于多任務(wù)實(shí)時操作系統(tǒng)rtx51的交通燈系統(tǒng)-文庫吧
2025-05-15 06:43 本頁面
【正文】 業(yè)生產(chǎn)、通訊等各個領(lǐng)域，為獲取數(shù)據(jù)提供了良好的基礎(chǔ)。 根據(jù)該思路，設(shè)計了一個基于 Web 的溫度測控 系統(tǒng) 。 該系統(tǒng) 分為上位機(jī)（計算機(jī)）和下位機(jī)（單片機(jī)）兩部分。其中，下位機(jī)以 STC89C52 單片機(jī)為主控制器，將從溫度傳感器 DS18B20 采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機(jī)。上位機(jī)利用 VC++編寫的管理程序接收溫度數(shù)據(jù)，并插入到 MySQL。由于上位機(jī)通過 Apache 構(gòu)建了一個基于 PHP的 Web 服務(wù)器，使得用戶可以在任何一個能連接到該網(wǎng)絡(luò)的地方，都能便捷的訪問該服務(wù)器并獲取當(dāng)前的數(shù)據(jù)。同時，用戶還能通過控制頁面對下位機(jī)進(jìn)行控制。 1 基于多任務(wù)實(shí)時操作系統(tǒng) RTX51 的交通燈系統(tǒng) 設(shè)計思想 設(shè)計方案 交通信號燈控制系統(tǒng)主要實(shí) 現(xiàn)以下三個功能： (1)信號燈指示，即完成十字路口紅、黃、綠交通信號燈的控制。 (2)時間顯示，各個信號燈持續(xù)的時間顯示。 (3)緊急情況響應(yīng)，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者有緊急情況是能夠及時響應(yīng)。 根據(jù)以上功能要求，完整的交通燈控制系統(tǒng)硬件電路如圖 l 所示，主要由三部分模塊組成：單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊、紅綠色顯示模塊、倒計時顯示模塊、緊急中斷模塊。 (4)單片機(jī)最小系統(tǒng)：包括時鐘電路和開關(guān)復(fù)位電路。單片機(jī)選用具有成本低廉且具有串口 ISP 下載功能的 STC89C52 單片機(jī)，晶振選用 12 MHz。 (5)信號燈指示電路：東西南北四個方向分別有紅、綠、黃三個狀態(tài)指示的燈，其中南北方向的紅綠黃發(fā)光二極管分別連接到 P1． O～ P1． 2，東西方向的紅綠黃發(fā)光二極管分別連接到 P1． 3～ P1． 5。 (6)倒計時顯示：每個交通燈狀態(tài)倒計時時間由兩位共陽數(shù)碼管顯示，八位段碼分別連接到 P0． 0～ P2． 7，兩位位選通過反向器分別連接到 P3． P3． 5。 (7)緊急中斷：開關(guān) K1 為緊急中斷開關(guān)，當(dāng)有特殊情況時按下 K1， K1 連接到單片機(jī) P3． 2 外部中斷 O 輸入端。 欽州學(xué)院單片機(jī)課程設(shè)計 3 ‘ 設(shè)計所需元 件 設(shè)計原理 一個高效的單片機(jī)智能控制系統(tǒng)，不僅要求系統(tǒng)能夠同時執(zhí)行多個任務(wù)，對每個任務(wù)作出實(shí)時響應(yīng)，而且要求系統(tǒng)能夠及時響應(yīng)隨機(jī)發(fā)生的外部事件，并對其作出快速處理。對于這樣的系統(tǒng)應(yīng)用，采用實(shí)時操作系統(tǒng) RTOS(RealtimeOperating System)作為系統(tǒng)軟件設(shè)計平臺是一個良好的選擇，它可以靈活地安排系統(tǒng)資源，簡化復(fù)雜的軟件設(shè)計，加快軟件的開發(fā)效率，大大縮短了項目的開發(fā)周期。道路交通燈是最常見的一種多任務(wù)控制系統(tǒng)，本文以此為倒，詳細(xì)闡述了 51 嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng) RTX51開發(fā)軟件的方法和步驟 。 設(shè)計原理圖 基于多任務(wù)實(shí)時操作系統(tǒng) RTX51 交通燈系統(tǒng) 4 基于 RTX51 的軟件設(shè)計 2 RTX51 介紹 RTX51 有 2 個模式： RTX51 完全模式和最小模式。 RTX51 最小模式版是 RTX51 完全版的一個子集，可以很容易地運(yùn)行在 8051 系統(tǒng)上，而不需要外部 RAM(XDATA)。RTX51 完全模式有 4 個任務(wù)優(yōu)先級，可以和中斷函數(shù)并行處理，各個任務(wù)之間通過使用 “郵箱 ”系統(tǒng)來進(jìn)行信號和消息的傳遞，可以從內(nèi)存池中申請和釋放內(nèi)存；同時，可以強(qiáng)制一個任務(wù)停止執(zhí)行，等待一個中斷，或者是其它中斷傳來的信號量或者消息。 RTX51 對系統(tǒng)硬件的要求如表 1 所列。 描述 RTX51 完全模式 RTX51 最小模式 任務(wù)數(shù) 最大 256,19 個激活任務(wù)，其中 16 個標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)， 3 個快速任務(wù) 16 RAM 40～ 46 字節(jié) RAM 20～ 200 字節(jié) IDATA 最少 450 字節(jié) XDATA 7 字節(jié) DATA 3*任務(wù)數(shù) IDATA 不需要 XDATA ROM 6KB～ 8KB 900 字節(jié) 定時器 定時器 0 或 1 定時器 0 表 1 RTX51 任務(wù) RTX51 區(qū)分 2 類任務(wù)：快速任務(wù)和標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)?？焖偃蝿?wù)有很快的響應(yīng)速度，每個快速任務(wù)使用 8051 一個單獨(dú)的寄存器組，并且有自己的堆棧區(qū)域。 RTX51 支持最大同時有 3 個快速任務(wù)。標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)需要多一點(diǎn)的時間來進(jìn)行任務(wù)切換，因此使用的內(nèi)部RAM 相對快速任務(wù)要少，所有的標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)共用 1 個寄存器組和堆棧。當(dāng)任務(wù)切換的時 候，當(dāng)前任務(wù)的寄存器狀態(tài)和堆棧內(nèi)容轉(zhuǎn)移到外部存儲器中。 RTX51 支持最大 16個標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)。 RTX51 任務(wù)狀態(tài)： (1)運(yùn)行 (RUNNING)當(dāng)前正在運(yùn)行的任務(wù)處于 RUNNING 狀態(tài)，同一時間只有 1個任務(wù)可以運(yùn)行。 (2)就緒 (READY)等待運(yùn)行的任務(wù)處于 READY 狀態(tài)，在當(dāng)前運(yùn)行的任務(wù)退出運(yùn)行狀態(tài)后，就緒隊列中優(yōu)先級最高的任務(wù)進(jìn)入到運(yùn)行狀態(tài)。 欽州學(xué)院單片機(jī)課程設(shè)計 5 (3)阻塞 (BLOCKED)等待一個事件的任務(wù)處于 BLOCKED 狀態(tài)，如果事件發(fā)生且優(yōu)先級比正在運(yùn)行的任務(wù)高，此任務(wù)進(jìn)入運(yùn)行狀 態(tài)；如果優(yōu)先級比正在運(yùn)行的任務(wù)低，此任務(wù)進(jìn)入
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