基于时间触发嵌入式系统的设计与应用(3)
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简介:本文设计了基于AVR微控制器的时间触发多任务调度器并应用于实际。该调度器使用传递消息(message)的方式使得微控制器在多个任务及设备间切换。
5.应用实验
以电磁炉系统为例,进一步介绍基于AVR微控制器的时间触发嵌入式系统的具体应用。
电磁炉系统是一个复杂的嵌入式系统,如图2所示,AVR要处理大量的外围设备,为便于开发,将整个程序按照硬件及功能进行模块划分,各个功能模块之间通过传递消息的方式来完成多任务的处理。
针对该应用,可设计功能模块:MSGMap[],该数组由各个功能模块组成,具体子函数如表1所列,使用函数数组的方式可以增强程序的扩展能力。如果有新的外设,只需在这里添加对应的模块入口,并完成相应的模块就可以增加系统的功能。
其中每个任务的运行周期间隔时间是程序中设定的参数(周期应为4ms的倍数),具体执行时间由AVR Studio测得,均应小于设定时间片4ms,否则应用将出错,需重新设定时间片大小或再次分割功能模块。其中看门狗处理任务是唯一的抢占式任务。
6.结论
实验表明,以AVR微控制器为核心的控制系统,外围扩展功能强大、开发较简单,结合以时间触发理念为内核的操作系统,设计时一次只为一个任务分配空间,每个任务的存储开销只有8个字节,采用由C语言与汇编混合式编程,简单、安全,可预测性强,尤其适用于对成本和稳定性均有要求的中小企业。随着嵌入式系统的发展,基于AVR的时间触发嵌入式系统必然有着广阔的应用前景。