嵌入式操作系统μc_os-ⅱ在通信电源监控中应用

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1、万方数据第25卷第4期2005年4月电力自动化设备ElectricPowerAutomationEquipmentV01．25No．4Apr．2005@嵌入式操作系统IJLC／OS一Ⅱ在通信电源监控中应用郭凯东1，张东来1，苏光明2(1．哈尔滨工业大学深圳研究生院，广东深圳518055；2．中兴通讯股份有限公司，广东深圳518057)摘要：对嵌入式操作系统斗C／0S一Ⅱ在AVR单片机的移植做了简要介绍，用一个通信电源监控系统的实例，介绍了监控系统的硬件结构和软件设计，说明了如何有效地将¨C／OS一Ⅱ应用到目标系统中，叙述了监控系统的可靠性保证措施及系统调试中需要注意的问题

2、。嵌入式实时操作系统¨C／OS一Ⅱ的应用改变了传统的嵌入式开发过程，使系统有足够的通用性、实时性、可扩展性。关键词：嵌入式操作系统；“C／OS一Ⅱ；电源监控；多任务中图分类号：TM910；TP311．54文献标识码：A文章编号：1006—6047(2005)04—0069—03O引言电源系统运行质量的好坏将直接关系到通信网络的运行质量及安危。这决定了通信电源监控系统必须是实时性、准确性、快速响应性都很高的大型分布式网络系统。它必须具有“三遥”的基本功能，数据的存储及处理、告警的查询分析和统计等功能也必不可少。通信电源设备运行参数多，实时效果强，在设备当中选择功能强大的控制

3、芯片．应用嵌入式操作系统．使其尽可能地发挥出强大的软件控制功能，满足用户对通信电源控制的各种要求。与传统的单片机开发相比．使用实时嵌入式操作系统。利用其多任务管理，任务间同步与通信等特点，可以在一定程度上提高系统的可靠性和实时性。嵌入式实时操作系统有几十种，如：VxWorks，pSOS，“C／OS一Ⅱ，WinCE，“nux等。在本文中选用了源码公开的斗C／OS一Ⅱ，因为该操作系统具有内核小、实时性高、源代码公开等优点[川。AVRmegal28是mega系列里功能强大、资源丰富的单片机，有128k的在系统可编程nash，4kByte的SRAM和EEPROM。同时带有8路10

4、位A／D转换器及1个可用于程序下载的SPI串行口．并且已应用于中兴的第三代组合电源ZXDU300A(3．0)中，为系统的移植提供了一个良好的平台。本文针对AVR单片机讨论操作系统斗C／OS一Ⅱ在电源监控系统中的应用。1IJJC／OS一Ⅱ的移植AVRmega系歹Ij单片机是基于AVRRlsC结构的8位单片机，内部有32个通用寄存器。通过在1收稿日期：2004一10一13；修回日期：2005—02一02个时钟周期内执行1条指令，运行速度可以达到lMIPs／MHz的性能。AVR单片机内核有丰富的指令集，通过32个通用寄存器直接与逻辑运算单元相连接，允许在1个时钟周期内1条单一的

5、指令访问2个独立的寄存器。这样的结构使得代码的执行效率比传统的复杂指令集的微处理器快近10倍。操作系统移植的工作有3个主要部分。a．在Os_CPU．H中要定义数据类型、开／关中断函数以屏蔽编译器和处理器；定义堆栈的增长方向；定义任务切换函数。b．在OS—CPU—A．ASM中，用C编写以下几个函数：OSStartHighRdy()，OSC坟sw()，OSIntCtxSw()，OSTickISR()‘21。c．斗C／OS一Ⅱ移植需要用户在OS—CPU—C．C中定义6个函数．而实际上需要定义的只有0Snsk．Stklnit()1个函数，其他5个函数需要声明，但不一定有实际内容。

6、这5个函数是用户自己定义的。使用时需要将0s-CFG．H里的OS—CPU—HOOKs_EN定义为1，设置为0表示不使用这些函数。在移植代码中并不要求使用。这几个函数，故只定义其位空函数。这5个函数分别为：0sTaskCreateHook函数；0STaskDelHook函数：OSTaskSwHook函数；OSlkk—StatHook函数：OSTimeTickHook函数。除上述需要修改的文件外，INCLUDES．H是1个头文件．在所有后缀为．C的文件开始都包含INCL—UDES．H文件，其主要包含OS-CFG．H，OS_CPU．H，UCOS_Ⅱ．H3个文件。对于不同类型的处

7、理器，还需要改写INCLUDES．H文件，增加自己的头文件，但必须加在文件末尾。OS-CFG．H主要包含的是一些二值常量，通过对这些常量置1或0，可以方便的对内核进行裁减，这是斗C／OS一Ⅱ较为突出的一个优点。万方数据电力自动化设备第25卷2监控系统的硬件结构3监控系统软件设计组合电源的监控系统要求实现完成实时数据采集、实时告警判断、液晶显示控制、电池管理、历史告警和历史数据记录、参数保存，同时通过RS一232／RS一422／RS一485接口将组合电源系统的当前状况数据送往近端监控终端或远端监控中心．把组合电源系统的当前状况实