RTOSSalvo在單片機中應(yīng)用-遙控LED點陣安全天顯示屏

1、-. zRTOS Salvo在單片機中的應(yīng)用遙控LED點陣平安天顯示屏什么是RTOS.實時操作系統(tǒng)(real-time operating system)簡稱RTOS。Salvo是什么.Salvo是一個能運行在有限的ROM和RAM的單片機上的強大的、高性能的、只需要很少的RAM而不需要堆棧的實時操作系統(tǒng)。它容易使用，能夠幫助你為嵌入式系統(tǒng)快速開發(fā)出強大的、可靠的且易于維護的應(yīng)用程序。它可裁剪，適應(yīng)能力非常強，幾乎能用于任何處理器，從PIC到奔騰。為什么要使用SalvoSalvo提供一個強大的、彈性的框架，在它上面你能快速地構(gòu)建你的程序。如果你面對一個復(fù)雜的設(shè)計并且性能有限的處理器，Salvo能

2、最大程度地幫助你完成設(shè)計。如果你想：使你的嵌入式產(chǎn)品搶在競爭對手前頭在你的產(chǎn)品已有硬件根底上添加更多的軟件功能改良一個復(fù)雜設(shè)計的運轉(zhuǎn)實時性管理你的越來越復(fù)雜的程序提高你的程序的可靠性使你掌握多任務(wù)RTOS大多數(shù)傳統(tǒng)的單片機程序都是在主函數(shù)局部中構(gòu)建一個超級循環(huán)，使用中斷處理臨界事件。這被稱作前后臺或超級循環(huán)系統(tǒng)，中斷運行在前臺，當(dāng)沒有中斷產(chǎn)生時主循環(huán)運行在后臺。在對程序的維護上，隨著功能的增加，使得前臺與后臺之間的關(guān)系越來越復(fù)雜，維護越來越困難。RTOS宏觀上是多個任務(wù)同時運行，部任務(wù)之間使用信號量、消息和消息隊列進展通訊和資源共享，增加一個功能只需增加一個任務(wù)，任務(wù)的運行由系統(tǒng)核管理，使得維

3、護變得容易。低本錢的單片機是有能力實現(xiàn)實時控制應(yīng)用的，但對它們編程是一個挑戰(zhàn)，實時的核能夠簡化復(fù)雜軟件的設(shè)計，然而不幸的是，多數(shù)商業(yè)化的RTOS需要大量的ROM和RAM，Salvo改變了這些，Salvo將使你的程序運行的更快，它提供應(yīng)你一個明白而又容易理解的多任務(wù)程序框架，只用很少的空間完成你的工作。Salvo與其它的RTOS的不同點Salvo是一個并發(fā)式的RTOS，因此必須明確地管理任務(wù)的切換，每個任務(wù)必須至少進展一次上下文切換。只能在任務(wù)中而不能在函數(shù)中進展上下文切換，這是因為單片機的堆棧很小。比照其它需要大量RAM的并發(fā)式或搶占式RTOS，Salvo可能是你唯一的選擇。Salvo需要哪些

4、資源.在單片機上，一個典型的多任務(wù)程序，Salvo代碼可能需要占用大約1K ROM每個任務(wù)大約占用4-12個字節(jié)，每個事件3-4個字節(jié)另外需要4-6個字節(jié)去管理所有的任務(wù)、事件和延時。如果你方案使用延時和超時效勞，Salvo需要提供一個中斷信號，但這個中斷信號不必專門給Salvo使用，也同時用于其它方面。任務(wù)和事件的數(shù)量僅僅受存的限制。使用Salvo需要哪些知識.1、C語言的知識，但即使你是一C語言的初學(xué)者，你學(xué)習(xí)Salvo也不應(yīng)該感到很困難。2、一些RTOS的根本知識。下面結(jié)合一個實際進展介紹，本設(shè)計使用一片AVR單片機ATmega16，它是mega系列的主流型號，性價比高，具有16K的fl

5、ash，512字節(jié)的EEPROM，1K字節(jié)的RAM，沒有擴展外部了ROM和RAM便可運行RTOS，完成點陣掃描和紅外線遙控調(diào)整時間、平安天數(shù)。顯示容：今天是：*年*月*日星期* *時*分，當(dāng)前氣溫*.*已平安運行：*天。從右向左流滾動顯示。一、硬件的組成及工作原理1CPU控制板：原理見圖一，以ATmega16為核心，擴展一片416譯碼器CD4514，驅(qū)動ULN2003完成LED的行掃描。實時時鐘由DS1302及3.6V充電電池組成，掉電時時鐘仍能工作。J3是ISP程序下載接口，J4是程序調(diào)試接口，J8是外接調(diào)整按鈕，不用遙控器也能手動調(diào)整參數(shù)，J5是一體化紅外線接收頭。ATmega16具有硬件

6、的SPI接口，可直接驅(qū)動串行移位芯片74HC595。2LED顯示板：原理見圖二，由16塊8*8LED點陣拼結(jié)而成，可同時顯示4個漢字，8片74HC595完成顯示屏的列驅(qū)動。兩塊電路板之間用40芯的排線聯(lián)接，在CPU的部RAM開辟一塊顯示緩存區(qū)，CPU控制板讀取flash部的漢字點陣編碼，寫入到顯示緩存區(qū)，然后讀取顯存中第一行數(shù)據(jù)，通過SPI接口驅(qū)動74HC595，將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為并行，然后將接通對應(yīng)的行，顯示1ms后，取下一行的數(shù)據(jù)，同樣顯示1ms，直到第16行，完成一次掃描。再把顯存中的數(shù)據(jù)整體左移一位，再掃描一遍。如此把全部的漢字依次移入顯存并顯示，便實現(xiàn)了漢字從右向左移，全部漢字移完后對時

7、間、溫度和平安天數(shù)的存放器刷新一次。二、程序的根本構(gòu)造首先，根據(jù)功能上的獨立性劃分任務(wù)，分為：時間讀寫、溫度采集、LED掃描顯示、日期天數(shù)調(diào)整和被調(diào)參數(shù)閃爍等五個任務(wù)。其次確定任務(wù)的優(yōu)先級，時間讀寫、溫度采集8級，日期天數(shù)調(diào)整和被調(diào)參數(shù)閃爍5級，LED掃描顯示3級，任務(wù)的優(yōu)先級還可以在程序運行中動態(tài)的改變。/頭文件*include salvo.h./定義Salvo任務(wù)指針*define TASK_SHOW_P OSTCBP(1)*define TASK_RWTIME_POSTCBP(2)./定義任務(wù)切換標(biāo)簽_OSLabel(TaskAdjust1)./任務(wù)的定義void TaskRWTime(

8、void);/讀寫時間任務(wù)./被調(diào)整的位置閃爍任務(wù)偽代碼void TaskFlash(void)staticconststruct eng0816 *p;p=eng0816_code;for(;)/程序段是一個死循環(huán)if(stop!=8)程序代碼；OS_Delay(50,TaskFlash2);/進展上下文切換，交出CPU的使用權(quán)，其它任務(wù)開場運行。任務(wù)等待50個時鐘節(jié)拍500ms后，如果沒有比它優(yōu)先級高的任務(wù)等待執(zhí)行，則此任務(wù)繼續(xù)運行elseOS_Delay(100,TaskFlash3);/讀寫時間任務(wù)void TaskRWTime(void)for(;)ReadTime();/讀DS13

9、02時間CountSafeDay();/計算平安運行的天數(shù)，存儲在部EEPROM中OS_Delay(50,TaskRWTime1);/每個任務(wù)必須進展一次上下文切換/主程序void main(void) Initial();/用戶程序初始化 OSInit();/RTOS初始化，必須有/創(chuàng)立任務(wù)并分配優(yōu)先級，括號分別為：任務(wù)名稱，任務(wù)指針，任務(wù)優(yōu)先級OSCreateTask(TaskRWTime,TASK_RWTIME_P,8);. OSEi();/中斷使能for(;) OSSched(); /任務(wù)調(diào)度器，何時哪一個任務(wù)運行，由調(diào)度器來調(diào)度，用戶只需要定義好每個任務(wù)的優(yōu)先級即可 /end從上面的程序片段可以看出，RTOS與一般的前后臺程序的主要不同是每個任務(wù)即子程序都工作在一個無限循環(huán)中，用戶只要做好任務(wù)的一些初始化工作，至于什么時候運行什么任務(wù)這個煩瑣事情交給系統(tǒng)去做就可以了，使CPU的利用率最高。三、使用方法遙控器用的是成品電視機遙控器，工作原理與電子制作2003年第九期遙控電風(fēng)扇一文一樣。按電源鍵，顯示調(diào)年*同時被調(diào)整的位閃爍，按音量相應(yīng)的位向上加，加到9后，回到0。按頻道，則改變被調(diào)整的位，同時對應(yīng)的