基于8位单片机的硬件和软件设计方案

基于8位单片机的硬件和软件设计方案

　　2.2 嵌入式温控器硬件电路

　　由于温控器的外围电路比较简单，主控器所需的输入/输出口不多，故采用Atmel公司的AT89C2051，温度传感器采用美国DALLAS半导体公司的DS18B20，其数据信号线接微控制器P3.7，LED显示器采用4个共阴极数码管构成，由4个串入并出的移位寄存器74LS164驱动，采用静态显示方式，P1.1作为LED显示器的串行数据输入，P1.0作为LED显示器的串行时钟输入，输出控制信号由P1.7输出，控制PNP型晶体管，另外设置4个按键分别连接微控制器的P3.2～P3.5，其硬件电路如图2所示。

　　3 系统软件设计

　　3.1 任务的分解划分

　　任务的划分包括确定哪些变换属于哪个任务，以及确定各任务的优先级。具体划分原则可参考文献[1]。根据任务划分的原则以及嵌入式温控器的具体功能，本系统将任务分解划分为按键显示处理，温度测量，和输出执行3个任务。

　　3.2 系统软件的设计

　　系统软件设计主要包括主程序设计和各任务程序设计。

　　该设计主程序流程图如图3所示。主程序进行初始化以后，顺序建立3个任务，进入CPU休眠状态，各个任务运行后，首先进入任务休眠状态，等待相应任务的唤醒，任务被唤醒以后，进行相应处理，再次进入休眠状态。各个任务均采用无限循环结构，其形式如下：

　　任务唤醒用函数OSTaskResume(TASK_ID)来完成。在KeilμVision 2下建立工程，编辑相应的头文件config.h，并对OS_CFG.h和OS_CPU.h的有关内容进行相应设置，进行编译直到成功为止。

　　4 结 语

　　根据嵌入式温控器的硬件电路，利用嵌入式实时操作系统Small RTOS51对其进行程序设计，KeilμVision 2建立工程并进行编译，下载代码后温控器工作正常。对于现在仍然使用广泛的8位单片机，采用Small RTOS51进行程序设计，既简单又方便。利用中断、信号量、消息队列，可以实现更多功能和作用;另外实时操作系统有多种，但其原理类似，懂得了其中之一，可以举一反三，理解和应用其他嵌入式实时操作系统。