基于嵌入式技術的溫度測量系統(tǒng)設計

　　在TaskStart任務循環(huán)開始前，先進行初始化工作，如調(diào)用中間件函數(shù)URAT0Init(9600)初始化串口、設置P0.8為GPIO等。然后，在任務循環(huán)中調(diào)用溫度測量函數(shù)Measure_Temperature()和串口發(fā)送函數(shù)URAT0Putch(uint16 data)，實現(xiàn)溫度的測量并將溫度值傳送到上位機。嵌入式系統(tǒng)程序總流程見圖4。

　　基于嵌入式操作系統(tǒng)的應用中，還有一項重要的工作就是操作系統(tǒng)的移植和裁剪。

　　所謂移植，就是使一個實時內(nèi)核能在某個微處理器或微控制器上運行。 uC/OS-II的移植工作主要包括：OS_CPU.H 文件中與微處理器類型及相應硬件有關的常數(shù)定義、宏定義和類型定義；分別用匯編語言和C語言編寫相關函數(shù)，特別是OSTaskStkInit()，在任務創(chuàng)建初期，將由其初始化任務堆棧。

　　實時嵌入式操作系統(tǒng)的裁剪，就是只嵌入用戶程序需要的函數(shù)，這樣可以減少軟件所需的存儲器空間。由于uC/OS-II采用的是條件編譯。即當條件滿足時編譯相應的代碼，否則不編譯，故只要對編譯條件進行控制就可以控制編譯后文件的大小，從而實現(xiàn)對操作系統(tǒng)的裁剪。

　　4. 系統(tǒng)調(diào)試及結果

　　JTAG(Joint Test Action Group)是一種國際標準測試協(xié)議，主要用于芯片內(nèi)部測試及對系統(tǒng)進行仿真、調(diào)試。目前，大多數(shù)比較復雜的器件都支持JTAG協(xié)議。作為ARM的典型調(diào)試手段，JTAG除了可以設置ARM的斷點以外，還可以對ARM的內(nèi)核進行控制，從而實現(xiàn)對外圍設備的讀寫（比如：下載程序到RAM或者Flash空間）。

　　ADS是ARM公司為方便用戶在ARM芯片上進行應用開發(fā)而推出的一整套集成開發(fā)工具。

　　在保證電源電路、晶振電路和復位電路正常工作的前提下，可通過JTAG接口來調(diào)試以LPC2104為核心的目標板。在系統(tǒng)上電前，首先應檢測JTAG接口的TMS、TCK、TDI、TDO信號是否已與LPC2104的對應引腳相連。在保證LPC2104已正常工作的情況下，可用ADS通過JTAG接口對片內(nèi)的部件進行訪問和控制。圖5為調(diào)試系統(tǒng)的硬件連接。

　　采用 ADS 下的工具集來進行系統(tǒng)調(diào)試：首先建立工程，即將用戶文件、操作系統(tǒng)文件、中間件以及目標板的啟動代碼依次加入到工程中；然后編譯程序和鏈接目標代碼；再下載并調(diào)試程序。

　　經(jīng)調(diào)試，當用手握住DS18B20對其加溫時，由上位機顯示的溫度變化曲線如圖6所示。

　　5． 結語

　　本文構造了一個溫度測量系統(tǒng)。該系統(tǒng)用可編程數(shù)字式溫度傳感器DS18B20作為檢測元件，以嵌入式芯片LPC2104為核心，除了實現(xiàn)溫度測量及相關的數(shù)據(jù)處理外，還能與上位機通信。實驗結果表明，測量精度和速度都符合要求。下一步的工作是，增加溫度控制功能并擴充測控點數(shù)，構造一個集中監(jiān)控的分布式溫度測控系統(tǒng)。