【正文】 任務(wù)，分別對(duì)應(yīng)優(yōu)先級(jí) 0～ 63，其中 0 為最高優(yōu)先級(jí)。但由于 uC/OSII 良好的可擴(kuò)展性和源碼開(kāi)放，這些非必須的功能完全可以由用戶(hù)自己根據(jù)需要分別實(shí)現(xiàn)。μ C/OSII 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 。 μ C/OSII 的前身是μ C/OS，最早出自于 1992 年美國(guó)嵌入式系統(tǒng)專(zhuān)家 Jean 在《嵌入式系統(tǒng)編程》雜志的 5 月和 6 月刊上刊登的文章連載，并把μ C/OS 的源碼發(fā)布在該雜志的 B B S 上。通過(guò)對(duì)一個(gè)單元執(zhí)行兩次相同的寫(xiě)操作可保證復(fù)位后數(shù)據(jù)的寫(xiě)入。回寫(xiě)緩沖區(qū)總是保存著軟件發(fā) 送到 SRAM 的最后一個(gè)字節(jié)。使用在應(yīng)用編程的應(yīng)用程序也可以在應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)對(duì) FLAH 進(jìn)行擦除和 /或編程，這樣就為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和現(xiàn)場(chǎng)固件的升級(jí)都帶來(lái)了極大的靈活性。 THUMB 代碼僅為 ARM 代碼規(guī)模的 65%，但其性能卻相當(dāng)于連接到 16 位存儲(chǔ)器系統(tǒng)的相同 ARM 處理器性能的 160%。 ARM7TDMIS 處理器使用了一個(gè)被稱(chēng)為 THUMB 的獨(dú)特結(jié)構(gòu)化策略，它非常適用于那些對(duì)存儲(chǔ)器有限制或者需要較高代碼密度的大批量產(chǎn)品的應(yīng)用。指令集和相關(guān)的譯碼機(jī)制比復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)要簡(jiǎn)單得多。片內(nèi)外設(shè)與器件管腳的連接由管腳連接模塊控制。 LPC2214 的外設(shè)功能（中斷控制器除外）都連接到 VPB 總線(xiàn)。 ? ? 雙電源 ? ? － CPU 操作電壓范圍： ~ V( V+/－ %) ? ? － I/O 操作電壓范圍： ~ V( V+/－ 10%) LPC2214 包含一個(gè)支持仿真的 ARM7TDMIS CPU、與片內(nèi)存儲(chǔ) 器控制器接口的 ARM7 局部總線(xiàn)、與中斷控制器接口的 AMBA 高性能總線(xiàn)（ AHB）和連接片內(nèi)外設(shè)功能的 VLSI 外設(shè)總線(xiàn)（ VPB ， ARM AMBA 總線(xiàn)的兼容超集）。 ? ? 片內(nèi)晶振頻率范圍： 1~30 MHz。 ? ? 通過(guò)片內(nèi) PLL 可實(shí)現(xiàn)最大為 60MHz 的 CPU 操作頻率。 ? ? 嵌入式跟蹤宏單元（ ETM）支持對(duì)執(zhí)行代碼進(jìn)行無(wú)干擾的高速實(shí)時(shí)跟蹤。 ? ? 片內(nèi) Boot 裝載程序?qū)崿F(xiàn)在系統(tǒng)編程（ ISP）和在應(yīng)用中編程（ IAP）。 ? ? 16K 字節(jié)靜態(tài) RAM。 在 64 腳的封裝中，最多可使用 46 個(gè) GPIO。 嵌入式微處理器 LPC2214 簡(jiǎn)介 LPC2214 是基于一個(gè)支持實(shí)時(shí)仿真和跟蹤的 16/32 位 ARM7TDMISTMCPU 的微控制器，并帶有 128/256 k 字節(jié) (kB)嵌入的高速 Flash 存儲(chǔ)器。目前，采用 ARM 技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)（ IP）核的微處理器，即我們通常說(shuō)的 ARM 微處理器，已遍及工業(yè)控制、消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)等各類(lèi)產(chǎn)品市場(chǎng)，基于 ARM 技術(shù)的微處 理器應(yīng)用約占據(jù)了 32 位 RISC 微處理器 75%以上的市場(chǎng)份額， ARM 技術(shù)正在逐步滲入到我們生活的各方面。 冬眠：任務(wù)完成或錯(cuò)誤等原因被清除的任務(wù)，也可以認(rèn)為是系統(tǒng)中不存 在的任務(wù)。 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的工作狀態(tài) 實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的任務(wù)有四種狀態(tài)：運(yùn)行（ Executing），就緒（ Ready），掛起（ Suspended），冬眠（ Dormant）。在嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域中，多任務(wù)是一個(gè)普遍的要求。其中實(shí)時(shí)性是第一要求，需要調(diào)度一切可利用的資源完成實(shí)時(shí)控制任務(wù)，其次才著眼于提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的使用效率，重要特點(diǎn)是要滿(mǎn)足對(duì)時(shí)間的限制和要求。范圍極其廣闊，從最初的４位處理器，目前仍在大規(guī)模應(yīng)用的８位單片機(jī)，到最新的受到廣泛青睞的 32位， 64 位嵌入式 CPU。 實(shí)際上，嵌入式系統(tǒng)本身是一個(gè)外延極廣的名詞，凡是與產(chǎn)品結(jié)合在一起的具有嵌入式特點(diǎn)的控制系統(tǒng)都可以叫嵌入式系統(tǒng)，而且有時(shí)很難以給它下一個(gè)準(zhǔn)確的定義。例如 Palm之所以在 PDA 領(lǐng)域占有 70％以上的市場(chǎng)，就是因?yàn)槠淞⒆阌趥€(gè)人電子消費(fèi)品，著重發(fā)展圖形界面和多任務(wù)管理；而風(fēng)河的 Vxworks 之所以在火星車(chē)上得以應(yīng)用，則是因?yàn)槠涓邔?shí)時(shí)性和高可靠性。 嵌入式系統(tǒng)的定義 定義可從幾方面來(lái)理解嵌入式系統(tǒng)： 嵌入式系統(tǒng)是面向用戶(hù)、面向產(chǎn)品、面向應(yīng)用的，它必須與具體應(yīng)用相結(jié)合才會(huì)具有生命力、才更具有優(yōu)勢(shì)。除了上面的幾家老牌公司以外，還出現(xiàn)了 Palm OS， WinCE，嵌入式 Linux， Lynx，Nucleux，以及國(guó)內(nèi)的 Hopen， Delta Os 等嵌入式操作系統(tǒng)。這些嵌入式操作系統(tǒng)都具有嵌入式的典型特點(diǎn)：它們均采用占先式的調(diào)度，響應(yīng)的時(shí)間很短，任務(wù)執(zhí)行的時(shí)間可以確定；系統(tǒng)內(nèi)核很小，具有可裁剪，可擴(kuò)充和可移植性，可以移植到各種處理器上；較強(qiáng)的實(shí)時(shí)和可靠性，適合嵌入式應(yīng)用。之后在 80 年代初，Intel 又進(jìn)一步完善了 8048，在它的基礎(chǔ)上研制成功了 8051，這在單片機(jī)的歷史上是值得紀(jì)念的一頁(yè)，迄今為止， 51系列 的單片機(jī)仍然是最為成功的單片機(jī)芯片，在各種產(chǎn)品中有著非常廣泛的應(yīng)用。 70年代單片機(jī)的出現(xiàn)，使得汽車(chē)、家電、工業(yè)機(jī)器、通信裝置以及成千上萬(wàn)種產(chǎn)品可以通過(guò)內(nèi)嵌電子裝置來(lái)獲得更佳的使用性能：更容易使用、更快、更便宜。 2 嵌入式系統(tǒng)的簡(jiǎn)介 嵌 入式系統(tǒng)簡(jiǎn)介 雖然嵌入式系統(tǒng)是近幾年才風(fēng)靡起來(lái)的，但是這個(gè)概念并非新近才出現(xiàn)。 （軟件部分）。近來(lái) ,隨著對(duì)擴(kuò)頻技術(shù)研究的深入 ,低壓電力線(xiàn)載波中干擾大的問(wèn)題逐步得到解決 ,因此 ,低壓電力線(xiàn)載波通信方式在電能計(jì)量自動(dòng)抄表技術(shù)中的應(yīng)用有逐步推廣的趨勢(shì)。 通信信道 通信子系統(tǒng)是電能計(jì)量 自動(dòng)抄表技術(shù)中的關(guān)鍵。因此，如何改進(jìn)電能智能采集系 統(tǒng)、發(fā)展電能采集技術(shù)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前，世界上大多數(shù)國(guó)家都以后者的發(fā)展為主。再加上供電部門(mén)對(duì)竊電技術(shù)也提出了更高的要求。 Local features: display relevant information, user data interface。 And query parameters: measurement and response time clock, TA, TV and meter pulse constant control parameters, terminal parameters。 論文主要研究基于 ARM處理器和μ C/OSII操作系統(tǒng)的嵌入式電能智能采集終端設(shè)計(jì)，主要包括以下幾方面： 數(shù)據(jù)采集：電能表數(shù)據(jù)采集，狀態(tài)量采集； 數(shù)據(jù)處理：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，歷史日數(shù)據(jù)，歷史月數(shù)據(jù)，電能表運(yùn)行狀態(tài)，電能質(zhì)量統(tǒng)計(jì)； 參數(shù)設(shè)置和查詢(xún)： 時(shí)鐘召測(cè)和對(duì)時(shí)， TA、 TV 和電表脈沖常數(shù)，控制參數(shù)，終端參數(shù)； 控制：主站遠(yuǎn)方控制； 事件記錄：一般事件記錄，重要事件記錄； 數(shù)據(jù)傳輸：與主站通訊，與電表通訊； 本地功能：顯示相關(guān)信息，用戶(hù)數(shù)據(jù)接口； 終端維護(hù)：自檢自恢復(fù)，終端初始化； 關(guān)鍵詞 ： 電能，嵌入式系統(tǒng)， ARM7， μ C/OSII XX 科技學(xué) 院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 Ⅱ 頁(yè) Energy Smart Design Collection Terminal Abstract With the continuous development of market economy, rising living standards, electricity consumption has continued to grow. Energy has bee very concerned about the issue. Measurement tools, as electric energy meter all walks of life have bee an indispensable and very important instrument. As timeconsuming manual meter reading, statistics, and plicated to study the energy smart is a clear trend acquisition. Embedded systems technology is the design of electronic products in recent years, the most popular technologies. Has been widely used in industrial control, intelligent transportation, information appliances, public services and other fields. Embedded systems are produced for human postPC era with profound impact. This bination of embedded system technology and work technology, research and design a processor based arm7, μ C / OSII embedded operating system. Hardware of the system used as the central processor PHILIPS39。嵌入式系統(tǒng)正對(duì)人類(lèi)后 PC時(shí)代產(chǎn)生著深遠(yuǎn)的影響。作為電能量的計(jì)量工具電能表已成為各行各業(yè)不可缺少且非常重要的儀表。電能已經(jīng)成為人們十分關(guān)心的問(wèn)題。目前已廣泛的應(yīng)用于工業(yè)控制、智能交通、信息家電、公共服務(wù)等領(lǐng)域。采用 LPC2214處理器不但降低整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成本，而且大大的減少了額外的接口電路。 Data processing: realtime data, historical daily data, historical monthly data, meter running, power quality statistics。 Data transfer: municate with the master station, munication with the meter。低壓電力用戶(hù)由于數(shù)量多，地域分布廣，仍然按照一般的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)抄表方式，將受到設(shè)備數(shù)量和傳輸信道的限制，同時(shí)電能計(jì)量是現(xiàn)代電力營(yíng)銷(xiāo)系統(tǒng)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的電能量結(jié)算是依靠人工定期到現(xiàn)場(chǎng)抄讀數(shù)據(jù)，在實(shí)時(shí)性，準(zhǔn)確性和應(yīng)用性等方面都存在不足， 因此提高電力部門(mén)電費(fèi)實(shí)時(shí)性結(jié)算水平，建立一種新型的電能采集方式已成為所有電力部門(mén)的共識(shí)。即是采用 IC 卡形 式的電能表，用戶(hù)在售電機(jī)上買(mǎi)電后將卡插入自己的表中即可用電，預(yù)先將使用的電量記錄在售電機(jī)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)先買(mǎi)電后使用；另一種就是利用自動(dòng)抄表系統(tǒng)來(lái)解決。但受硬件設(shè)施、通信技術(shù)等制約目前電能智能采集系統(tǒng)的普及率仍不高。 采集器和集中器 采集器和集中器是匯聚電能表電量數(shù)據(jù)的裝置 ,由單片機(jī)、存儲(chǔ)器和接口電路等構(gòu)成 ,現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了較成熟的產(chǎn)品。在我國(guó) ,受條件所限 ,較多使用電話(huà)線(xiàn)通信。首先對(duì) ARM 平臺(tái)進(jìn)行介紹，然后詳細(xì)分析嵌入式操作系統(tǒng)μ C/OSII的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，最后實(shí)現(xiàn)移植嵌入式操作系統(tǒng)μ C/OSII 到 ARM 平臺(tái)上。包括：功能檢驗(yàn)、電氣性能、氣候環(huán)境影響、結(jié)構(gòu)及機(jī)械性能、安全性能、電磁兼容性等。 嵌入式系統(tǒng)的出現(xiàn)最初是基于單片機(jī)的。 Motorola 同時(shí)推出了 68HC05， Zilog 公司推出了 Z80 系列，這些早期的單片機(jī)均含有 256 字節(jié)的 RAM、 4K的 ROM、 4 個(gè) 8位并口、 1 個(gè)全雙工串行口、兩個(gè) 16位定 時(shí) 器。其中比較著名的有 Ready System 公司的 VRTX、 Integrated System Incorporation (ISI)的 PSOS 和 IMG 的 VxWorks、 QNX 公司的 QNX 等。這時(shí)候更多的公司看到了嵌入式系統(tǒng)的廣闊發(fā)展前景，開(kāi)始大力發(fā)展自己的嵌入式操作系統(tǒng)。它一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)以及用戶(hù)的應(yīng)用程序等四個(gè)部分組成，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)其他設(shè)備的控制、監(jiān)視或管理等功能。所以，介入嵌入式系統(tǒng)行業(yè)，必須有一個(gè)正確的定位。目前的嵌入式系統(tǒng)的核心往往是一個(gè)只有幾 K到幾十 K微內(nèi)核，需要根據(jù)實(shí)際的使用進(jìn)行功能擴(kuò)展或者裁減，但是由于微內(nèi)核的存在，使得這種擴(kuò)展能夠非常順利的進(jìn)行。 嵌入式系統(tǒng)中有許多非常重要的概念： 嵌入式處理器 嵌入式系統(tǒng)的核心，是控制、輔助系統(tǒng)運(yùn)行的硬件單元。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性，能從硬件方面支持實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)工作的操作系統(tǒng)。 多任務(wù)操作系統(tǒng) 系統(tǒng)支持多任務(wù)管理和任務(wù)間的同步和通信，傳統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)和 DOS 系統(tǒng)等對(duì)多任務(wù)支持的功能很弱，而目前的 Windows 是典型的多任務(wù)操作系統(tǒng)。 中斷延遲（ Interrupt latency）：計(jì)算機(jī)接收到中斷信號(hào)到操作系統(tǒng)作出響應(yīng)，并完成換道轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序的時(shí)間。 掛起：任務(wù)發(fā)生阻塞，移出任務(wù)等待隊(duì)列，等待系統(tǒng)實(shí)時(shí)事件的發(fā)生而喚醒，從而轉(zhuǎn)為就緒或運(yùn)行。 1991 年 ARM 公司成立于英國(guó) Cambridge，主要銷(xiāo)售晶片設(shè)計(jì)技術(shù)的授權(quán)。適用于多種領(lǐng)域，比如嵌入控制、消費(fèi) /教育類(lèi)多媒體、 DSP和移動(dòng)式應(yīng)用等。由于 LPC2114/2124/2212/2214 較小的 64 和 144 腳封裝、極低的功耗、多個(gè) 32