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基于嵌入式技术的温度测量系统设计
来源:本站整理  作者:佚名  2010-01-07 12:37:28



  在TaskStart任务循环开始前,先进行初始化工作,如调用中间件函数URAT0Init(9600)初始化串口、设置P0.8为GPIO等。然后,在任务循环中调用温度测量函数Measure_Temperature()和串口发送函数URAT0Putch(uint16 data),实现温度的测量并将温度值传送到上位机。嵌入式系统程序总流程见图4。

  基于嵌入式操作系统的应用中,还有一项重要的工作就是操作系统的移植和裁剪。

  所谓移植,就是使一个实时内核能在某个微处理器或微控制器上运行。 uC/OS-II的移植工作主要包括:OS_CPU.H 文件中与微处理器类型及相应硬件有关的常数定义、宏定义和类型定义;分别用汇编语言和C语言编写相关函数,特别是OSTaskStkInit(),在任务创建初期,将由其初始化任务堆栈。

  实时嵌入式操作系统的裁剪,就是只嵌入用户程序需要的函数,这样可以减少软件所需的存储器空间。由于uC/OS-II采用的是条件编译。即当条件满足时编译相应的代码,否则不编译,故只要对编译条件进行控制就可以控制编译后文件的大小,从而实现对操作系统的裁剪。

  4. 系统调试及结果

  JTAG(Joint Test Action Group)是一种国际标准测试协议,主要用于芯片内部测试及对系统进行仿真、调试。目前,大多数比较复杂的器件都支持JTAG协议。作为ARM的典型调试手段,JTAG除了可以设置ARM的断点以外,还可以对ARM的内核进行控制,从而实现对外围设备的读写(比如:下载程序到RAM或者Flash空间)。

  ADS是ARM公司为方便用户在ARM芯片上进行应用开发而推出的一整套集成开发工具。

  在保证电源电路、晶振电路和复位电路正常工作的前提下,可通过JTAG接口来调试以LPC2104为核心的目标板。在系统上电前,首先应检测JTAG接口的TMS、TCK、TDI、TDO信号是否已与LPC2104的对应引脚相连。在保证LPC2104已正常工作的情况下,可用ADS通过JTAG接口对片内的部件进行访问和控制。图5为调试系统的硬件连接。

  采用 ADS 下的工具集来进行系统调试:首先建立工程,即将用户文件、操作系统文件、中间件以及目标板的启动代码依次加入到工程中;然后编译程序和链接目标代码;再下载并调试程序。

  经调试,当用手握住DS18B20对其加温时,由上位机显示的温度变化曲线如图6所示。

  5. 结语

  本文构造了一个温度测量系统。该系统用可编程数字式温度传感器DS18B20作为检测元件,以嵌入式芯片LPC2104为核心,除了实现温度测量及相关的数据处理外,还能与上位机通信。实验结果表明,测量精度和速度都符合要求。下一步的工作是,增加温度控制功能并扩充测控点数,构造一个集中监控的分布式温度测控系统。

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