摘要:采用嵌入式单片机设计的多任务处理设备在工业控制领域应用十分广泛。
本文介绍了一种基于实时操作系统RTX51的多任务处理设备的通用设计方法,特别是适用于RTX51操作系统的多任务规划和任务队列管理方法,进一步提升了设备核心性能。
本文介绍的方法稍加适应性设计即可适于多种应用。

　　关键词:单片机;多任务;RTX51;任务队列
　　中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 09-0000-02
　　The Multitask Processing Equipment Design Based on Real-time Operating System (RTOS) RTX51
　　Liu Rui
　　(North China Institute of Computing Technology,Beijing100083,China)
　　Abstract:The embedded and multitask processing equipments are widely used in the indust广东深圳专业医用产品研发工业产品设计加强医疗行为的管理　防范医疗医疗纠纷的发生rial control field.This thesis presents a implementation of design that is based on multitask RTOS RTX51 equipments.Especially it is a management system which adopts multitask programming and task queue in cooperating with RTX51 RTOS. It further improves the core capabilities of the equipment.This implementation can be used in various ways once making some small adjustments.
　　Keywords:SCM;Mu广东深圳专业医用仪器工业产品设计医疗清单:有效提升医疗质量ltitask;RTX51;Task queue
　　一、引言
　　基于嵌入式单片机系统的多任务处理设备在工业控制领域应用十分广泛,如现场数据采集、现场控制等等,在很多应用中需要并行执行多个任务,同时又要求设备在满足需求的基础上尽可能的经济耐用,采用MCS51内核系列单片机和能在广东深圳专业医用器械仪器工业产品设计人工智能+医疗健康=医疗健康智能化发展其上运行的实时多任务操作系统RTX51实现该类设备是一个很好的解决方案。
RTX51是美国Keil公司开发的一种小型的、应用于MCS51内核系列单片机的实时多任务操作系统,RTX51有完全(Full)和最小(Tiny)两种模式。
Tiny模式短小精炼,完全集成在Keil C51编译器中,在不需要任何外部RAM的条件下,很容易地运行在8051系统上。
比起其它小型操作系统来讲,RTX51 Tiny具有运行速度快、对硬件要求不高、使用方便灵活等优点,越来越广泛地应用到单片机的软件开发中。
本文介绍的基于RT广东深圳专业医疗器材外形工业产品设计工业设计确保路虎精确生产X51的多任务处理设备,是基于RTX51 Tiny操作系统,采用多任务规划和任务队列的方法,增强设备总体处理能力,这种设计方法丰富了RTX51 Tiny的功能,并且稍加适应性设计即可适用于多种应用。

　　二、多任务处理设备
　　多任务处理设备通过现场总线实现数据采集,采集到的数据经过单片机计算处理、存储,并通过外部总线上报,同时单片机还可以对采集到的数据进行计算判断,并按照预设算法驱动控制输出。
数据采集现场总线可根据具体需求连接RS232、RS422、GPIO、SPI、CAN、I2C等,数据类型可以是各种总线连接的各类传感器数据,如烟雾传感器、红外对射检测装置、红外扰动检测等开关量传感器,下文简称单体传感器;温度、湿度、位移等简单数据量传感器,称为简单传感器;物品在位检测传感器等组合数据传感器,称为组合传感器。

　　多任务处理设备的数据采集、计算、存储、上报、控制输出等功能是并行工作的,如果采用传统的串行工作方式很难实现,因而采用基于RTX51操作系统,多任务规划和任务队列的方法,实现多任务处理设备的设计。

　　设备对硬件平台的要求广东深圳专业医用产品设备外观工业产品设计医疗人工智能不高,51系列单片机都适用,现场总线和上报总线形式可根据具体需求设计,硬件部分本文就不作详细介绍了,下面重点介绍设备软件设计。

　　三、软件设计
　　(一)多任务设计
　　软件设计要根据设备功能进行任务划分,设计信号处理和通信任务进程,包括系统资源镜像表访问维护进程、任务需求循环链队列维护进程、系统分时任务激发时钟维护进程、传感器维护进程、外部通信链路维护进程、现场通信总线通信链路维护进程。
各个任务进程及与任务之间的通信相关进程关系如图1所示。

　　下面具体介绍每个进程的功能:
　　1.系统资源镜像表访问维护进程。

　　资源状态镜像表为每个传感器定义状态镜像,设定同各个检测传感器进行通信的时间间隔,并将其在设备内资源状态镜像表存储的状态信息进行更新维护。

　　系统资源镜像表访问维护进程是其它进程访问系统资源镜像表的统一接口。
其它进程可以以统一或相近似的方式访问系统资源镜像表的内容;其中,按照各个传感器更新周期,发起更新需求的是传感器数据状态更新需求维护子进程,该子进程提供传感器数据状态更新需求,并将此更新需求推入任务队列中,以异步信号方式启动其它进程。

　　2.任务需求循环链队列维护进程。

　　任务需求循环链队列是逻辑上首尾相接的数据队列,各个进程将任务需求广东深圳专业 工业产品设计年度产品大奖：十大IT产品推入队列,维护进程负责任务需求处理,通过RTX51的任务消息触发相关进程。
此队列长度以单片机能在设定周期内异步处理的通信访问任务最大处理能力来确定。
在设定周期内未能完成全部推入的任务,队列头将被新的任务需求覆盖。

　　3.系统分时任务激发时钟维护进程。

　　系统分时任务激发时钟维护进程是由系统时钟(默认为TIMER0)作为时间基准(默认0.05s),通过维护各个进程的轮询周期时钟来提供其周期唤醒信号的进程。
此外,还为各进程的延时等待提供时间基准。

　　4.传感器维护进程。

　　传感器维护进程的功能是周期更新检测传感器数据和状态,按照要求定时上汇检测传感器数据和状态,执行远程访问命令(调试、配置、检查、测试)。
不同类型的传感器数据更新周期、数据计算方法、状态判断方法不同。

　　5.外部通信链路维护进程。

　　外部通信链路维护进程是设备对上进行数据交换和配置通信的唯一通信接口。
实现报文上传下送、收发信号维护等功能,从而使相关进程从收发控制中解脱出来。
为确保与上端通信连接,确定的时间间隔启动本子进程。

　　通过远程总线自动登录和登录状态维护,从RS232端口上向上以约定身份登录,定期检查登录状态,并在登录超时或错误退出后自动重建连接。

　　6.现场通信总线通信链路维护进程。

　　现场通信总线广东深圳专业医疗仪器工业产品设计产品设计的造型元素通信链路维护进程是设备同通过现场通信总线链路联接的各类型传感器达成通信的服务管理程序。
自动发起同下联各传感器链路联接、传感器发现、注册、注销和状态维护,并将链路联接状况向相关进程报告。

　　通过现场总线对现场传感器进行参数配置、按照设定的时间间隔同各个检测传感器进行通信,采集数据、并对其工作状况进行监视。
确定现场数据关联逻辑和算法,可在现场对各类检测传感装置和输出驱动进行有简单逻辑关系的连锁逻辑设置,实现控制功能。