基于PIC18F系列单片机的嵌入式系统设计

文章摘要： 表2 应用系统任务列表任务名称TaskADTaskKeyTaskShowTaskErrTaskComTaskIdle任务优先级234157任务描述处理AD采用结果，更新PWM占空比键盘任务显示任务系统非紧急故障处理任务与上位PC机进行串行通讯操作系统的缺省任务 系统运行时，首先进行系统初始化操作，并创建任务。所有新创建的任务都被置为就绪态，操作系统内核首先调用就绪态中优先级最高的任务运行。系统运行过程中，始终保证运行任务的优先级高于就绪态中的所有任务。当运行着的任务因等待某一事件或延时而被挂起，或者有更高优先级的任务进入了就绪态，则内核中止当前运行着的任务，把CPU的使用权交给就绪态中

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表2 应用系统任务列表

任务名称	TaskAD	TaskKey	TaskShow	TaskErr	TaskCom	TaskIdle
任务优先级	2	3	4	1	5	7
任务描述	处理AD采用结果，更新PWM占空比	键盘任务	显示任务	系统非紧急故障处理任务	与上位PC机进行串行通讯	操作系统的缺省任务

    　系统运行时，首先进行系统初始化操作，并创建任务。所有新创建的任务都被置为就绪态，操作系统内核首先调用就绪态中优先级最高的任务运行。系统运行过程中，始终保证运行任务的优先级高于就绪态中的所有任务。当运行着的任务因等待某一事件或延时而被挂起，或者有更高优先级的任务进入了就绪态，则内核中止当前运行着的任务，把CPU的使用权交给就绪态中优先级最高的任务。当中断发生时，系统运行中断服务程序，中断返回时，系统内核将进行任务调度，将优先级最高的就绪态任务转为运行态。例如，系统运行过程中发生了AD采样完成中断，程序进入AD采样完成中断服务程序；中断服务程序向邮箱ADResult发送AD采样结果，由于任务TaskAD早先因等待邮箱ADResult而被挂起，所以此时任务TaskAD的状态被转为就绪态；中断返回时，内核进行任务调度，由于TaskAD是就绪态中优先级最高的任务（系统正常运行时TaskErr任务始终为挂起态），因此不管原先被中断的任务是什么，系统都将运行任务TaskAD，这就保证了任务TaskAD具有足够快的任务响应速度。TaskAD执行一个循环后，又因等待邮箱ADResult而转为挂起态，内核再次进行任务调度，调用就绪态中的最高优先级任务运行。

5． 结论

    　本文结合无位置传感器永磁无刷直流电动机控制系统的设计，针对系统具体要求，确定了以PIC18F452单片机为主控器件，μC/OS-II作为软件平台的开发方案。实际的开发过程证明了这种开发模式能够满足系统高性能、低成本的设计要求，同时具备了较强的可扩展性和一定技术前瞻性。

    　值得说明的是，在嵌入式系统中使用RTOS，增强了系统实时性，简化了系统软件设计；同时，也增加了系统的开发成本。一方面，操作系统本省会耗费一定的硬件资源（例如程序存储器、数据存储器、定时器资源等等），增加了系统的硬件成本；另一方面，若购买商用的实时操作系统，需要额外的软件支出，即使是使用免费的实时内核，也要求开发者对内核本省有深入的理解，需要投入相当的精力。所以，虽然使用RTOS会给开发过程带来一定的便利，但针对具体的应用，是否使用RTOS，若使用，具体选择那种RTOS，都是制定系统方案时值得慎重考虑的问题。

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