面向嵌入式系统设计的RTX51应用技术研究

摘要

随着现代化工业生产过程复杂性与集成度的提高，嵌入式系统得到了迅速的发展。结合完善的嵌入式硬件系统设计，在嵌入式软件系统中引入嵌入式实时操作系统RTOS(Real-Time Operating System)，不仅能较方便地完成测量、数据采集、通信、控制等多任务，而且能满足嵌入式系统的实时性要求，以及可靠性和稳定性的要求。 首先，剖析了嵌入式实时操作系统RTX51的内核。然后，研究了基于RTX51的应用软件设计方法，以及如何保证系统实时性和可靠性的方法。最后，给出了基于RTX51的温度开关燃弧时间自动检测系统的设计过程。 给出了划分任务的三个原则，它们分别是“对同一个外设的访问放在一个任务中”、“通过任务分割提高系统的实时性”、“软件工程中的‘解耦原则’用于任务的划分”。实践证明，这些任务划分的原则是行之有效的。在此基础上，从实用的角度出发，给出了编写基于RTX51实时操作系统的应用软件的指导方针。 实际应用表明，RTX51嵌入式实时操作系统作为微控制器应用软件的运行平台和开发平台，它的引入，极大地方便了应用软件的开发，并且能够满足嵌入式系统的实时性和可靠性要求。

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第一章绪论

1.1嵌入式实时操作系统的应用技术研究现状

1.1.1微控制器程序设计方法的比较

1.1.2 RTX51的应用技术研究现状

1.2燃弧时间测量技术的现状

1.3论文主要研究内容及技术路线

1.3.1论文主要研究内容

1.3.2技术路线

第二章RTX51嵌入式实时操作系统的内核分析

2.1 RTX51使用的几个概念

2.2 RTX Tiny的内核分析

2.2.1内核的控制方法分析

2.2.2内核的源代码分析

2.3本章小结

第三章基于RTX51的应用软件设计方法研究

3.1任务划分的原则

3.1.1对同一个外设的访问放在一个任务中

3.1.2通过任务分割提高系统的实时性

3.1.3软件工程中的“解耦原则”用于任务的划分

3.2应用软件设计指导方针

3.3应用程序的结构

3.3.1系统功能描述及系统硬件结构

3.3.2示意性应用程序的结构

3.4本章小结

第四章基于RTX51的燃弧时间自动检测系统的设计

4.1系统设计任务

4.2方案设计与论证

4.2.1基于MCU的设计方案

4.2.2基于PLC的设计方案

4.2.3基于FPGA和MCU的设计方案

4.3系统硬件设计

4.3.1主要电子器件的选择

4.3.2键盘电路

4.3.3显示电路

4.3.4串口通信电路

4.3.5微控制器MCU电路

4.4基于RTX51的微控制器软件设计

4.4.1 MCU的软件功能描述

4.4.2 MCU的程序结构

4.5基于VB的上位机软件设计

4.5.1上位机的软件功能描述

4.5.2基于VB的PC机软件设计方法

4.6系统试验、运行结果分析

4.6.1系统试验方法

4.6.2系统试验数据

4.6.3系统运行结果分析

4.7本章小结

第五章工作总结与展望

5.1工作总结

5.2展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的论文和主要研究成果