4个任务的优先级安排从高到低为: 测量 任务——界面任务——网络任务——网络服务。uC/OS-II采用基于优先级的抢占式任务调度方式,所以,其余任务不会影响到测量任务的实时性。
图5 各任务间关系图
系统针对测量数据实时记录的要求,设计了一个文件服务系统。文件的存储 介质采用非易失性存储器NAND FLASH。由于NAND FLASH的格式与MSDOS 的FAT文件系统格式相一致,所以本系统采用FAT文件系统。系统在uC/OS-II上移植了lw/IP[],实现了TCP/IP协议。并提供了一个服务进程,用户可以通过网络监控解调仪的状态、下载数据文件等。
系统的界面任务设计是针对4个输入按键、一个RS232接口和一个320*240彩色LCD的硬件环境。在LCD屏幕区设计有系统操作功能菜单,以及显示测量数据变化曲线的图形区。软件设计使得用户可通过4个按键、LCD上的功能菜单完成与系统的交互操作。与界面任务设计相关的信息也同时以文本格式输出到串口终端。
4 系统实现
实验原型系统如图6。系统的主要功能和性能如下:
1)分辨率:满量程1/30000,最大测量速度:50次/s;
2)图形界面,4键控制,320*240 彩色LCD显示;
3)支持串口终端操作;
4)网络远程监控和历史数据下载;
5)支持USB数据下载;
6)文件系统容量:32/64MB。
图6 实验原型系统
5 结论
本文实现的系统代替目前布拉格光纤光栅解调较多使用的“上位PC机+下位单片机”模式有了较大进步,该系统能够较好发挥布拉格光纤光栅 传感器 的性能和优点,功能也符合大多数工程应用领域所提出的要求。原型系统经过现场实验证明,测量指标达到设计要求,运行稳定。
系统对光纤法-柏分析器输出信号处理时采用了较为简单的处理方法,虽然能够满足工程测量中的基本要求,但如果要求进一步提高系统测量分辨率和准确性,则对信号的处理方法需要改进。50次/s的测量速度和1/30000分辨率也达到了S3C44B0微控制器直接处理的最大限度。
参考文献
[1] S3C44B0X RISC MICROPROCESSOR.Samsung EleCTRonics.2001
[2] Jean J. Labrosse.邵贝贝译.uCOS-II-源码公开的实时 嵌入式 操作系统.北京.中国电力出版社. 2001
[3] http://www.sics.se/~adam/lwip/
本文关键字:布拉格 DSP/FPGA技术,单片机-工控设备 - DSP/FPGA技术