【正文】 低系統(tǒng)的復雜性；② 保證了系統(tǒng)的實時性；③ 系統(tǒng)的模塊性好，增強了系統(tǒng)的可維護性。 其缺點在于：① 需要一些新的軟件設計方法；② 需要使用 RTOS；③ 需要對每個任務進行嚴格的劃分。 RTOS 主要完成任務切換、任務調度、任務間通信同步、互斥、實時時鐘管理和中斷管理。其中最重要的是任務切換和任務調度。任務切換又稱為上下文切換，是指把當前任務的所有狀態(tài)保存到它的棧中，將下一個任務的狀態(tài)從它的棧中恢復出來所需要的時間。任務調度就是指該輪到哪個任務運行了，多數(shù)實時內核都是基于任務優(yōu)先級的調度算法的，也就是說實時內核 總是讓處于就緒態(tài)的具有最高優(yōu)先級的任務先運行。這里又分為兩種情況，一種是當一個低優(yōu)先級的任務正在運行時，一個高優(yōu)先級的任務就緒了，這時 CPU 立即中斷低優(yōu)先級任務的運行，而轉讓高優(yōu)先級任務運行，稱這種為可搶占式實時內核；還有一種情況是是當一個低優(yōu)先級的任務正在運行時，一個高優(yōu)先級的任務就緒了，這時 CPU 并不能馬上中斷低優(yōu)先級任務的運行，因為它把控制權完全交給了正在運行的任務，它只有等到此任務把控制權還給 CPU 時， CPU才讓處于就緒態(tài)的最高優(yōu)先級的任務運行，稱這種為不可搶占式實時內核。可見可搶占式實 時內核的實時性和可靠性要高些，而且大多數(shù)商用 RTOS 都是采用的宿州學院 2022屆畢業(yè) 論文 網(wǎng)絡化智能傳感器的軟件結構及特點 9 可搶占式實時內核。 從上面的敘述中可得知任務要被先運行，就必須有高的優(yōu)先級，那么什么樣的任務才能擁有高的優(yōu)先級呢？這就涉及到任務優(yōu)先級分配的問題，這里主要討論的是靜態(tài)多任務調度算法 RMS（ Rate Monotonic Scheduling），它是根據(jù)任務的執(zhí)行頻率來進行優(yōu)先級分配的，但必須有如下幾個前提條件：① 所有任務都是周期的；② 任務間無需同步、不共享資源、也不交換數(shù)據(jù)；③ CPU 總是執(zhí)行準備就緒的任務中優(yōu)先級最高的一個，即 必須是可搶占式內核。 宿州學院 2022 屆畢業(yè) 論文 結束語 10 4 結束語 網(wǎng)絡化智能傳感器技術在不斷發(fā)展的過程中還有難題要解決，針對這些難題，人們提出了四種解決方案： (1) 編寫目錄和標準化工作。對網(wǎng)絡功能登記造冊并使之標準化。開發(fā)人員必須確保他們的產品符合這些功能組合中的某一種，這種規(guī)范叫 profile。 (2) 描述和使用。這一方案認為用戶所需要的是描述一種功能的方法，它可以使這種方法為用戶所使用，而不管它是否已列入目錄。設備描述語言 DDL 便是其重要工具之一。 (3) 應用標準化。這一方案源于一直在進行的可編程控制器的 標準化工作，IEC1131 的第三部分，即試圖為應用提供一個編程語言的標準系列。依此類推，在傳感器網(wǎng)絡中，通過開發(fā)通訊原語在不同網(wǎng)絡間的映射用戶可以將其系統(tǒng)從一個網(wǎng)絡平臺移到另 — 個網(wǎng)絡平臺。 (4) 目標模式傳感器網(wǎng)絡。第四種方案以面向對象的設計原理為基礎，在保留實現(xiàn)的開放性細節(jié)的同時保證互可操作性。大量的網(wǎng)絡設計（如 DeviceNet 和 Smart 分布系統(tǒng)）在其規(guī)范中采用了上述概念。從事 Smart 變送器接口標準制定的 IEEE TC— /9NIST 專題小組的研究人員認識到，將來傳感器的零售商將不 得不面對由多種元器件組成的網(wǎng)絡，由他們編制的 IEEE P1451 中對此提出了兩種方案。第一種（定義于 IEEEP ）方案，是使傳感器獨立于微處理器，通過定義一個數(shù)字接口和一個傳感器的數(shù)字式數(shù)據(jù)表與微處理相連，這可以使任意一個傳感器與任何網(wǎng)絡相連。第二種方案（定義于 IEEE P1451． 1）是使 Smart 傳感器（即一個傳感器和一個微處理器）獨立于網(wǎng)絡所使用的協(xié)議，這種方法很有效，因為它是建立在網(wǎng)絡技術的頂端，為應用系統(tǒng)之間的通訊提供了一個更高級的結構。方案以用于傳感器網(wǎng)絡的分布式目標模式 為基礎，為使用多種網(wǎng)絡技術構置的 Smart 傳感器和執(zhí)行器應用提供了一個通用的可擴展的目標模式。這種設計思想與完成一個字處理程序的想法很近似 —— 程序必須能夠在一種操作系統(tǒng)如 Windows 下運行完成打印，可以通過選取適當?shù)拇蛴◎寗悠?，在不同打印機上完成打印功能，而不必改變應用本身 。 一旦傳感器網(wǎng)絡解決了前述難題后，其發(fā)展也將邁出新的一步。宿州學院 2022 屆畢業(yè) 論文 參考文獻 11 參考文獻 [1] 童利標，徐科軍，梅濤 . 基于 IEEE 的網(wǎng)絡化智能傳感器設計 . 單片機與嵌入式系統(tǒng)應用， 2022， (8)： 67~69 [2] 吳仲城，孫怕寧，虞承端，戈瑜 . 網(wǎng)絡化智能傳感器 /執(zhí)行器的設計及接口標準 . 儀表技術與傳感器， 2022， (7)： 1~3 [3]繆曉波 . 智能傳感器網(wǎng)絡傳感器信息傳感器 . 傳感器世界， 2022， (1)： 21~25 [4]RTL8019， Realtek FullDuplex Ether Controller with Plug and Play Function Advance Information. REALTEK SEMICONDUCTOR CO [5]Chan WaiYip， Li ChiKwong. Aggressive parallel tasks scheduling algorithm: Relative Mobility Scheduling algorithm (RMS). IEEE Pacific RIM Conference on Communications Computers， and Signal ProcessingProceedings， 1997， 946~949 [6] 傳感器網(wǎng)絡的過去與未來 . 傳感器世界， 1997， (7)： 1~5 [7] 張結斌，文代剛 . 智能傳感器網(wǎng)絡的發(fā)展與展望 . 自動化與儀表， 1998， 13(6)： 1~2 [8]周立功 .ARM 嵌入式系統(tǒng)基礎教程 [M].北京 :北京航空航天大學出版社， 2022 [9]李佳 .ARM 系列處理器應用技術手冊 [M].北京 :人民郵電出版社 ,2022. [10]蔣峰，朱俊杰 .嵌入式網(wǎng)絡溫度測控系統(tǒng) [J].儀表技術與傳感器， 2022,9(29).