基于凌阳SPCE061A的嵌入式数据采集系统的设计.pdf

《基于凌阳SPCE061A的嵌入式数据采集系统的设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、：i：：：：：±全詈芏三2兰金当i兰兰查兰兰：兰圭苎!!!，!!!，，基于凌阳SPCE061A的嵌入式数据采集系统的设计王蒙军1王志刚1’2杨珉31河北工业大学信息工程学院，天津，3001302河北工业太学通信与测控技术研究所，天津，3001303中国石油集团工程设计有限公司(北京分公司)，任丘，062552摘要以凌阳单片机SPCE061A为基础，利用其内部存储空间较大的特点，移植嵌入式实时操作系统ttC／OS—II，并在此平台下进行开发，分析了实时内核下A／D驱动程序和串行驱动程序的开发与实现方法。关

2、键词SPCE061A，pc／os一1I，A／D驱动程序，串行驱动程序1引言嵌入式实时操作系统p．C／OS—U作为一个完整、可移植、固化、剪裁的占先式实时多任务系统内核，以其源代码清晰、结构完整等特点为广大开发人员所认可。凌阳SPCE061A是凌阳科技推出的一款16位p圳nsp微处理器，其内部集成了A／D、D／A、申行通信等多种接口电路，在许多控制场合可以很方便地进行应用。另外，其内嵌了2K字的SRAM和32K字的Flash，完全可以进行实时操作系统vC／OS—lI的代码移植，进而在这一系统平台上进行简单

3、的开发。2凌阳SPCE061A精简开发板简介凌阳SPCE061A精简开发板是一个具有DSP功能、语音特色、SoC概念的凌阳16位单片机开发系统，其集开发板、仿真器、编程器、开发环境于一身I它以凌阳SPCE061A为核心芯片，支持在线仿真、在线调试、在线下载；具有8路10位ADC、2路10位DAC、CPU最高时钟49MHz,符合RS232标准的串行异步通信接口；32K字的Flash和2KB的SRAM。其丰富的存储资源空间使实时操作系统t-C／OS--II的移植成为可能；其丰富的接口电路为上层应用程序的开发

4、提供了硬件资源。由于p7nspTM微处理器开发仿真系统IDE直接提供了C语言的开发环境，其GCC是一种针对／gnspl”微处理器操作平台的ANsI—C编译器，支持插入行汇编，这与基于ANSIC的实时操作系统uC／OS—II完全兼容。3实时操作系统pc／os一Ⅱ的介绍与移植3．1实时操作系统Ilc／os—II的介绍实时操作系统ttC／OS—n是一种免费的且源代码公开的占先式实时多任务操作系统，它适合用于小型控制系统，具有执行效率高，占用空间小，实施性能优良和可扩展性强等特点。其内核提供任务调度与管理、时间

5、管理、任务间同步与通信、内存管理和中断服务程序等功能，最小可编译至2KB。系统最多支持56个任务，每个任务均有一个独立优先级。由于其内核为占先式的，所以总是处于运行态最高优先级的任务占用CPU。系统提供了丰富的API函数，实现进程之间的通信以及进程状态的转化。3．2实时操作系统pc／os一Ⅱ的系统结构分析与移植实时操作系统gC／OS—lI的软件系统结构与硬件的关系如图1所示。从实时操作系统vc／os—11的系统结构中可见，0S_CPU．H、OS_CPU—C．文OSCPU—A．ASM这三个文件是与CPU的

6、硬件特性有关的，它们主要提供任务切换与系统时钟的功能，移植工作主要是对这三个文件进行编写。一旦代码移植完毕，需要进行测试，测试vC／OS—II这样的多任务实时内核并不复杂，可以先在没有应用程序的情况下进行，即让内核进行自身的测试，然后再添加一些简单的任务，以测试多任务的调度，一旦多任务调度成功，再添加应用程序任务就比较简单了。完成uC／OS—n在凌阳SPCE061A上的移植以后，就可以编写直用软件，利用移植好的操作系统平台，掭加任务，实现实时数据采集系统。uC，oS—II(与处理器无关代码)OSCORE

7、COSFLAGCoSMBoX．COSMEMCOSMUTEXCOs—QcOSSEMCoSTASKCOSTIMECuCOSIICuCOSIIH圈1pc／OS一Ⅱ的系统结构4嵌入实时数据采集系统的创建实时数据采集系统主要由数据采集和数据传输两部分组成，对应于凌阳SPCE061A的嵌人式系统平台就是要建立两个任务，即在pC／OS～lI实时内校下编写A／D驱动程序和串行驱动程序，从而完成对A／D通道的模拟量数据的采集，并将采集的数据处理后经串行口传送。4．1pc／os一Ⅱ下A／D驱动程序设计4．1．1凌阳SPCE

8、061A的A／D转换电路凌阳SPCE061A内置8通道10位A／D转换器，其中7个通道用于将模拟量信号转换为数宇量信号，可以通过()OAOIOA6)输入，另一个通道只用于语音输人。ADC采用自动方式工作。在ADC被启动后，会产生一个启动信号，此时状态信号RDY一0，逐次逼近式控制器完成A／D转换过程，转换结果保存在SAR中，RDY被置1。用户通过读P_ADC(7014H)或P—ADC—MUX—Data(702CH)单元获得10位A／D转换的