【正文】 0。CurrKey) == 1)讀取鍵值判斷按鍵是否抬起 { KeyDealFlag = KEYEXEC。 }} 板級(jí)庫(kù)文件的設(shè)計(jì)板級(jí)庫(kù)文件包括所有任務(wù)調(diào)用的子函數(shù)KeyTask()、ShowTask()、TempTask()、WarnTask()四個(gè)主要子函數(shù)。 OSTimeDlyHMSM(0, 0, 1, 100)。 } } 延時(shí)5毫秒以下程序?yàn)轱@示任務(wù)調(diào)用具體顯示函數(shù)的代碼：static void App_TaskShow(void *p_arg) 顯示任務(wù){(diào) (void) p_arg。endif}為了代碼更加清楚明了，此設(shè)計(jì)編寫時(shí)將各個(gè)任務(wù)編寫的具體函數(shù)都放在板級(jí)庫(kù)文件中供任務(wù)調(diào)用。endif os_err = OSTaskCreate((void(*)(void *)) App_TaskWARN, (void *) 0,報(bào)警任務(wù) (OS_STK *) amp。endif os_err = OSTaskCreate((void(*)(void *)) App_TaskTEMP, (void *) 0,采集任務(wù) (OS_STK *) amp。endif os_err = OSTaskCreate((void(*)(void *)) App_TaskShow, (void *) 0,顯示任務(wù) (OS_STK *) amp。 os_err = OSTaskCreate((void(*)(void *)) App_TaskKEY, (void *) 0,按鍵任務(wù) (OS_STK *) amp。endif OSStart()。App_TaskStartStk[APP_TASK_START_STK_SIZE 1], (INT8U) APP_TASK_START_PRIO, (INT16U) APP_TASK_START_PRIO, (OS_STK *) amp。在main中建立一個(gè)起始任務(wù)APP_TaskStartint main(void){ CPU_INT08U os_err。 實(shí)時(shí)任務(wù)的編寫 因?yàn)棣藽/OSⅡ是實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)響應(yīng)多個(gè)任務(wù)。 OS_CPU_SysTickHandler；行完接口配置文件的修改后，即可進(jìn)行μC/OSⅡ 的內(nèi)核代碼的鏈接，，[12]。 OS_CPU_PendSVHandler；移植工作包括以下幾個(gè)內(nèi)容：（1）設(shè)置 中與處理器和編譯器相關(guān)的代碼；（2）用C 語(yǔ)言編寫六個(gè)關(guān)于操作系統(tǒng)的函數(shù)（）；（3）使用匯編語(yǔ)言編寫四個(gè)與處理器相關(guān)的函數(shù)（）對(duì)于本設(shè)計(jì)，移植過(guò)程中主要根據(jù)處理器修改啟動(dòng)代碼，系統(tǒng)初始化代碼，堆棧函數(shù)，頭文件，增加的特定函數(shù)。所謂的移植，就是使一個(gè)實(shí)時(shí)內(nèi)核能在某個(gè)微處理器或微控制器上運(yùn)行。 μC/OSII 的移植μC/OSⅡ是一個(gè)免費(fèi)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，其包括與處理起無(wú)關(guān)的代碼和與處理器相關(guān)的代碼。應(yīng)用程序處于整個(gè)系統(tǒng)的頂層，每個(gè)任務(wù)都可以認(rèn)為自己獨(dú)占了CPU，因而可以設(shè)計(jì)成為一個(gè)無(wú)限循環(huán)。 本次設(shè)計(jì)硬件電路根據(jù)硬件原理圖繪制成pcb版圖進(jìn)行制版。多數(shù)GPIO引腳都與數(shù)字或模擬的復(fù)用外設(shè)共用。同樣，在需要時(shí)可以采取對(duì)PLL時(shí)鐘完全的中斷管理(如當(dāng)一個(gè)間接使用的外部振蕩器失效時(shí))。每個(gè)中斷線都可以獨(dú)立地配置它的觸發(fā)事件(上升沿或下降沿或雙邊沿)，并能夠單獨(dú)地被屏蔽；有一個(gè)掛起寄存器維持所有中斷請(qǐng)求的狀態(tài)。芯片有64K內(nèi)置閃存存儲(chǔ)器，用于存放程序和數(shù)據(jù)；20K字節(jié)的內(nèi)置SRAM，CPU能以0等待周期訪問(wèn)(讀/寫)。包含2個(gè)12位的ADC、3個(gè)通用16位定時(shí)器和1個(gè)PWM定時(shí)器，還包含標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)的通信接口：多達(dá)2個(gè)I2C接口和SPI接口、3個(gè)USART接口、一個(gè)USB接口和一個(gè)CAN接口。如果DS18B20由寄生電源供電，除非在進(jìn)入溫度轉(zhuǎn)換時(shí)總線被一個(gè)強(qiáng)上拉拉高，否則將不會(huì)由返回值。在上電狀態(tài)下默認(rèn)的精度為12位。3 3 VDD 可選的VDD 引腳。；●測(cè)溫范圍為55～＋125℃（－67～＋257℉）；●在－10～＋85℃范圍內(nèi)精確度為177。除此之外，DS18B20能直接從單線通訊線上汲取能量，除去了對(duì)外部電源的需求。 DS18B20概述本設(shè)計(jì)溫度采集采用DS18B20可編程分辨率的單總線數(shù)字溫度計(jì)，DS18B20 數(shù)字溫度計(jì)提供912 位攝氏溫度測(cè)量而且有一個(gè)由高低電平觸發(fā)的可編程的不因電源消失而改變的報(bào)警功能。 LED顯示電路圖中7段四位LED共陽(yáng)極數(shù)碼管所示11引腳為數(shù)據(jù)傳輸口，12引腳為控制口。LM1117有可調(diào)電壓的版本，～，它提供電流限制和熱保護(hù)，電路包含1個(gè)齊納調(diào)節(jié)的帶隙參考電壓以確保輸出電壓的精度在177。本系統(tǒng)的核心硬件是以ARM的 CortexM3 32位的RISC內(nèi)核為核心的STM32F103CBT6芯片 ，為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能，設(shè)計(jì)中圍繞這個(gè)核心處理器提供了多種接口，內(nèi)置高速存儲(chǔ)器(高達(dá)512K字節(jié)的閃存和64K字節(jié)的SRAM)，豐富的增強(qiáng)I/O端口和聯(lián)接到兩條APB總線的外設(shè)、3個(gè)12位的ADC、4個(gè)通用16位定時(shí)器和2個(gè)PWM定時(shí)器，還包含標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)的通信接口：多達(dá)2個(gè)I2C接口、3個(gè)SPI接口、2個(gè)I2S接口、1個(gè)SDIO接口、5個(gè)USART接口、一個(gè)USB接口和一個(gè)CAN接口。Ada 開(kāi)始是美國(guó)國(guó)防部為了開(kāi)發(fā)面向任務(wù)的軍用軟件而設(shè)計(jì)的。他的核心語(yǔ)言特性和C語(yǔ)言完全一樣，但是C++提供了更好的數(shù)據(jù)抽象和面向?qū)ο笮问降木幊坦δ?。這樣早市程序員可以完全控制處理器和其它硬件，當(dāng)然也是有代價(jià)的。很少有其他高級(jí)語(yǔ)言可以像C一樣，為幾乎所有的處理器生成經(jīng)湊的、高效的代碼，同時(shí)只有C與與程序員方便地和底層硬件打交道[7]。C語(yǔ)言做到了這一定，相對(duì)于其他語(yǔ)言C是有很多優(yōu)勢(shì)的。在上述情況下，在兩個(gè)任務(wù)之間發(fā)生優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)是無(wú)法避免的。如果顯示原有信息需要耗費(fèi)大量時(shí)間，系統(tǒng)只好等。當(dāng)顯示屏正在顯示信息的時(shí)候，外部產(chǎn)生了一個(gè)中斷，而在中斷服務(wù)程序中需要顯示屏顯示其他信息。當(dāng)一個(gè)任務(wù)需要使用一個(gè)共享資源時(shí)，它必須先申請(qǐng)得到這個(gè)信號(hào)量。在任務(wù)中添加代碼時(shí)，只要不是共享資源就不必?fù)?dān)心互相之間有影響。μC/OSⅡ?qū)蚕碣Y源提供了保護(hù)機(jī)制。但是在應(yīng)用系統(tǒng)中，重要任務(wù)畢竟是有限的，這就使得劃分其他任務(wù)的優(yōu)先權(quán)變成了一個(gè)讓人費(fèi)神的問(wèn)題。進(jìn)入就緒態(tài)的優(yōu)先級(jí)最高的任務(wù)首先得到ＣＰＵ的使用權(quán)，只有等它交出ＣＰＵ的使用權(quán)后，其他任務(wù)才可以被執(zhí)行。因?yàn)棣藽/OSⅡ要求在中斷服務(wù)程序末尾使用ＯＳＩＮＴＥＸＩＴ函數(shù)以判斷是否進(jìn)行任務(wù)切換，這需要花費(fèi)一定的時(shí)間。如果使用μC/OSⅡ，只要把數(shù)據(jù)處理程序的優(yōu)先級(jí)設(shè)定的高一些并在中斷服務(wù)程序中使它進(jìn)入就緒態(tài)，中斷結(jié)束后數(shù)據(jù)處理程序就會(huì)被立即執(zhí)行。假如需要用中斷方式采集一批數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，在傳統(tǒng)的編程方法中不能在中斷服務(wù)程序中進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理，因?yàn)檫@會(huì)使得關(guān)中斷時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。同時(shí)μC/OSⅡ是一個(gè)占先式的內(nèi)核，即已經(jīng)準(zhǔn)備就緒的高優(yōu)先級(jí)任務(wù)可以剝奪正在運(yùn)行的低優(yōu)先級(jí)任務(wù)的ＣＰＵ使用權(quán)。中斷管理服務(wù)。操作系統(tǒng)具備消除優(yōu)先級(jí)轉(zhuǎn)置的機(jī)制；多任務(wù)和可搶占的；也就是說(shuō)，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)注重的是個(gè)體表現(xiàn)，更準(zhǔn)確地講是個(gè)體最壞情況的表現(xiàn)。此外實(shí)時(shí)任務(wù)之間可能還會(huì)有一些復(fù)雜的關(guān)聯(lián)和同步關(guān)系，如執(zhí)行順序限制、共享資源的互斥訪問(wèn)要求等，這就為系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的保證帶來(lái)了很大的困難。(1) 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)與分時(shí)操作系統(tǒng)的區(qū)別“實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)”是相對(duì)“分時(shí)操作系統(tǒng)”而言的，人們?nèi)粘＝佑|的通用操作系統(tǒng)（如Windows、Unix、linux 等）都是分時(shí)操作系統(tǒng)。一般情況下，嵌入式操作系統(tǒng)可以分為兩類：一類是面向控制、通訊領(lǐng)域的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，如WindRiver 公司的VxWorks、ISI 的pSOS、QNX系列如建公司的QNX、AITI 的Nucleus 等，其特點(diǎn)是模塊化，是實(shí)行好，性能穩(wěn)定，但由于操作系統(tǒng)以及開(kāi)發(fā)環(huán)境都是專有的，所以價(jià)格一般都比較高，而且不提供源代碼，只提供二進(jìn)制碼，另一類是面向個(gè)人數(shù)字助理（PDA）、移動(dòng)電話、機(jī)頂盒、電子書(shū)等消費(fèi)類電子產(chǎn)品的非實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，如Palm 公司的Palm OS，微軟的Windows CE，到目前為止，以掌上計(jì)算機(jī)和高檔PDA 為代表手持設(shè)備市場(chǎng)是開(kāi)發(fā)最為成熟的嵌入式設(shè)備市場(chǎng)，而Palm OS 和Windows CE 在這一領(lǐng)域占據(jù)著絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。除了這款處理其本身集合了ARM7與ARM9的許多優(yōu)點(diǎn)以外，網(wǎng)上存在的大量相關(guān)的免費(fèi)資源，包括從編譯器到操作系統(tǒng)，到調(diào)試工具，都是我們選用這款處理器的重要原因。(4)M68K/ColdFireM68K 是最早廣泛應(yīng)用于嵌入式領(lǐng)域的內(nèi)核，尤其在汽車制造領(lǐng)域。ARM 已經(jīng)為移動(dòng)通信、手持計(jì)算、多媒體數(shù)字消費(fèi)等嵌入式解決方案的RISC 標(biāo)準(zhǔn)。而且，如果是大量使用，用電成本也必須考慮[2]。為此要求程序編寫的編譯工具的質(zhì)量要高，以減少程序二進(jìn)制代碼長(zhǎng)度，提高執(zhí)行速度。根據(jù)英國(guó)電機(jī)工程師協(xié)會(huì)的定義，嵌入式系統(tǒng)控制、監(jiān)視或設(shè)備、機(jī)器、甚至工廠運(yùn)作的裝置。(3)芯片式嵌入一個(gè)芯片是一個(gè)完整的專用計(jì)算機(jī)，具有完整的輸入輸出接口，完成專一功能。按照“嵌入”方式的不同，嵌入式系統(tǒng)可分為以下幾種：(1)整機(jī)式嵌入一個(gè)帶有專用接口的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)嵌入到一個(gè)控制系統(tǒng)中，成為控制系統(tǒng)的核心部分。裝有嵌入式系統(tǒng)的電子設(shè)備已經(jīng)充斥了我們的廚房（烤面包機(jī)、食物處理機(jī)、微波爐）、臥室（電視、音響、遙控器）和工作場(chǎng)所（傳真機(jī)、手機(jī)、激光打印機(jī)、點(diǎn)鈔機(jī)、信用卡讀卡機(jī)）。Inter的想法是通過(guò)軟件的設(shè)計(jì)可以為每一種計(jì)算機(jī)提供各自的特性。簡(jiǎn)單的說(shuō)，所謂嵌入式系統(tǒng)就是用戶自己開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)電路板，電路板上有微處理器和各種芯片，其軟件部分常常下載在ROM或Flash中，工作方式類似于BIOS。自1997 年以來(lái)，電子技術(shù)應(yīng)用又增加了一個(gè)新的層次——片上系統(tǒng)(SOC)層次。隨著單片機(jī)的發(fā)展，人們對(duì)事物的要求越來(lái)越高，單片機(jī)的應(yīng)用軟件技術(shù)也發(fā)生了巨大的變化，從最初的匯編語(yǔ)言，開(kāi)始演變到C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，不但增加了語(yǔ)言的可讀性，結(jié)構(gòu)性，而且對(duì)于跨平臺(tái)的移植也提供了方便，另外一些復(fù)雜的系統(tǒng)開(kāi)始在單片機(jī)上采用操作系統(tǒng)，一些小的RTOS等，一方面加速了開(kāi)發(fā)人員的開(kāi)發(fā)速度，節(jié)約開(kāi)發(fā)成本，另外也為更復(fù)雜的實(shí)現(xiàn)提夠了可能。再次嵌入式系統(tǒng)（單片機(jī)）提供在線編程能力，加速了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)進(jìn)程，為企業(yè)產(chǎn)品上市贏得寶貴的時(shí)間。但是，只有嵌入式微處理器是不夠的，還需要有一個(gè)運(yùn)行于嵌入式微處理器上的操作系統(tǒng)。 STM32F103CBT6目次 III1 引言 12嵌入式 3 3 3 3 4 5 嵌入式操作系統(tǒng) 5 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 5 μC/OSII 嵌入式操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介 6 嵌入式系統(tǒng)編程語(yǔ)言的選擇 83 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 9 9 10 11 11 11 12 DS18B20概述 12 13 14 164系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 17 μC/OSII 的移植 17 19 實(shí)時(shí)任務(wù)的編寫 19 20 20 21 21 板級(jí)庫(kù)文件的設(shè)計(jì) 21 KeyTask()函數(shù) 21 ShowTask()函數(shù) 23()函數(shù) 25 ()函數(shù) 255系統(tǒng)調(diào)試 266 總結(jié) 29參 考 文 獻(xiàn) 30致 謝 31III常州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)1 引言嵌入式系統(tǒng)開(kāi)始于20世紀(jì)80年代單片機(jī)使用。系統(tǒng)移植μC/OSII嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)成功，按鍵響應(yīng)及時(shí)，溫度顯示清晰穩(wěn)定。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)首先完成μC/OSII嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的移植，并設(shè)計(jì)了4個(gè)任務(wù)，分別是溫度檢測(cè)任務(wù)、顯示任務(wù)、報(bào)警設(shè)置任務(wù)和按鍵任務(wù)4個(gè)任務(wù)組成。μC/OSII是專為微控制器系統(tǒng)和軟件開(kāi)發(fā)而設(shè)計(jì)的公開(kāi)源代碼的搶占式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)內(nèi)核，和linux等其他實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)相比具有執(zhí)行效率高、占用空間小、實(shí)時(shí)性能優(yōu)良和可擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)， 最小內(nèi)核可編譯至 2KB 。下溫度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要：隨著信息化，智能化，網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)技術(shù)也獲得廣闊的發(fā)展空間，前嵌入式技術(shù)已成為通信和消費(fèi)類產(chǎn)品的主流技術(shù)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的硬件包括電源模塊、顯示模塊、溫度采集模