基于嵌入式技術(shù)的溫度測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)
在TaskStart任務(wù)循環(huán)開始前,先進(jìn)行初始化工作,如調(diào)用中間件函數(shù)URAT0Init(9600)初始化串口、設(shè)置P0.8為GPIO等。然后,在任務(wù)循環(huán)中調(diào)用溫度測(cè)量函數(shù)Measure_Temperature()和串口發(fā)送函數(shù)URAT0Putch(uint16 data),實(shí)現(xiàn)溫度的測(cè)量并將溫度值傳送到上位機(jī)。嵌入式系統(tǒng)程序總流程見(jiàn)圖4。
基于嵌入式操作系統(tǒng)的應(yīng)用中,還有一項(xiàng)重要的工作就是操作系統(tǒng)的移植和裁剪。
所謂移植,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。 uC/OS-II的移植工作主要包括:OS_CPU.H 文件中與微處理器類型及相應(yīng)硬件有關(guān)的常數(shù)定義、宏定義和類型定義;分別用匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言編寫相關(guān)函數(shù),特別是OSTaskStkInit(),在任務(wù)創(chuàng)建初期,將由其初始化任務(wù)堆棧。
實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)的裁剪,就是只嵌入用戶程序需要的函數(shù),這樣可以減少軟件所需的存儲(chǔ)器空間。由于uC/OS-II采用的是條件編譯。即當(dāng)條件滿足時(shí)編譯相應(yīng)的代碼,否則不編譯,故只要對(duì)編譯條件進(jìn)行控制就可以控制編譯后文件的大小,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)操作系統(tǒng)的裁剪。
4. 系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果
JTAG(Joint Test Action Group)是一種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試協(xié)議,主要用于芯片內(nèi)部測(cè)試及對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真、調(diào)試。目前,大多數(shù)比較復(fù)雜的器件都支持JTAG協(xié)議。作為ARM的典型調(diào)試手段,JTAG除了可以設(shè)置ARM的斷點(diǎn)以外,還可以對(duì)ARM的內(nèi)核進(jìn)行控制,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)外圍設(shè)備的讀寫(比如:下載程序到RAM或者Flash空間)。
ADS是ARM公司為方便用戶在ARM芯片上進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)而推出的一整套集成開發(fā)工具。
在保證電源電路、晶振電路和復(fù)位電路正常工作的前提下,可通過(guò)JTAG接口來(lái)調(diào)試以LPC2104為核心的目標(biāo)板。在系統(tǒng)上電前,首先應(yīng)檢測(cè)JTAG接口的TMS、TCK、TDI、TDO信號(hào)是否已與LPC2104的對(duì)應(yīng)引腳相連。在保證LPC2104已正常工作的情況下,可用ADS通過(guò)JTAG接口對(duì)片內(nèi)的部件進(jìn)行訪問(wèn)和控制。圖5為調(diào)試系統(tǒng)的硬件連接。
采用 ADS 下的工具集來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試:首先建立工程,即將用戶文件、操作系統(tǒng)文件、中間件以及目標(biāo)板的啟動(dòng)代碼依次加入到工程中;然后編譯程序和鏈接目標(biāo)代碼;再下載并調(diào)試程序。
經(jīng)調(diào)試,當(dāng)用手握住DS18B20對(duì)其加溫時(shí),由上位機(jī)顯示的溫度變化曲線如圖6所示。
5. 結(jié)語(yǔ)
本文構(gòu)造了一個(gè)溫度測(cè)量系統(tǒng)。該系統(tǒng)用可編程數(shù)字式溫度傳感器DS18B20作為檢測(cè)元件,以嵌入式芯片LPC2104為核心,除了實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量及相關(guān)的數(shù)據(jù)處理外,還能與上位機(jī)通信。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,測(cè)量精度和速度都符合要求。下一步的工作是,增加溫度控制功能并擴(kuò)充測(cè)控點(diǎn)數(shù),構(gòu)造一個(gè)集中監(jiān)控的分布式溫度測(cè)控系統(tǒng)。
評(píng)論