發(fā)布時(shí)間：2018-10-14 13:16

【摘要】：隨著科技的不斷發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)正不斷滲透到人們生活和工作的各個(gè)領(lǐng)域。便攜式PID報(bào)警儀就是嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的一個(gè)典型例子,大量用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、工業(yè)保健、石油化工等領(lǐng)域的VOC等有害物質(zhì)檢測(cè)。然而我國(guó)該類儀器同國(guó)外還有很大的差距,一個(gè)重要的原因就是嵌入式軟件控制系統(tǒng)遇到瓶頸。傳統(tǒng)的檢測(cè)器一般采用前后控制系統(tǒng),該類系統(tǒng)代碼量大、不易移植和維護(hù)、開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)、擴(kuò)展難度大等問(wèn)題,越來(lái)越無(wú)法滿足檢測(cè)器發(fā)展需求。因此,檢測(cè)器產(chǎn)品在軟件控制上有必要引入新的設(shè)計(jì)思想和方法,即應(yīng)用嵌入式操作系統(tǒng)。 Freescale MQX操作系統(tǒng)作為嵌入式操作系統(tǒng)中的一種,具有明顯的優(yōu)勢(shì)。它是一款源碼開(kāi)放、功能齊全、完全免費(fèi)的操作系統(tǒng),自帶TCP/IP堆棧庫(kù)、USB堆棧庫(kù)等,可以滿足各種應(yīng)用場(chǎng)合。它支持Freescale推出的輕量級(jí)、低開(kāi)銷、低配置的eGUI,可以提供友好的人機(jī)界面及實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品人機(jī)交互。同時(shí),它提供的一整套應(yīng)用編程接口(API)和模塊化、基于組件的架構(gòu)大大提高開(kāi)發(fā)效率、降低開(kāi)發(fā)難度。另外,它根據(jù)不同的硬件平臺(tái)提供了完整的平臺(tái)支持包(PSP)和板級(jí)支持包(BSP),從而縮短了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期,加快產(chǎn)品上市。因此,在便攜式儀表中應(yīng)用MQX操作系統(tǒng)是一個(gè)很好的選擇。 本文首先介紹了MQX操作系統(tǒng)的組織架構(gòu)、存儲(chǔ)機(jī)制、任務(wù)同步機(jī)制、中斷和異常處理方法等；詳細(xì)描述MQX操作系統(tǒng)的啟動(dòng)過(guò)程、系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制、用戶任務(wù)運(yùn)行和調(diào)度方法等內(nèi)容；給出MQX操作系統(tǒng)支持的開(kāi)發(fā)環(huán)境及本文所用的開(kāi)發(fā)環(huán)境。 其次,對(duì)PID報(bào)警儀硬件系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。介紹PID檢測(cè)器的原理和特點(diǎn)及報(bào)警儀基本工作原理；介紹基于MCF52259微處理器的硬件系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu),詳細(xì)闡述電路各個(gè)子系統(tǒng),包括：核心控制系統(tǒng)、存儲(chǔ)系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、通信系統(tǒng),電源管理系統(tǒng)等。 接著,對(duì)報(bào)警儀嵌入式軟件系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。根據(jù)報(bào)警儀待實(shí)現(xiàn)的基本軟件需求對(duì)嵌入式軟件系統(tǒng)功能進(jìn)行深入分析,包括PID校正系數(shù)與氣體標(biāo)定、存儲(chǔ)功能、數(shù)據(jù)處理及算法、泵的PWM波控制等；給出了MQX操作系統(tǒng)下主構(gòu)建板級(jí)支持包包(BSP)的方法和詳細(xì)步驟；根據(jù)MQX操作系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)方法,開(kāi)發(fā)了本系統(tǒng)在MQX操作系統(tǒng)下內(nèi)部模組和外部模組的驅(qū)動(dòng)程序；采用狀態(tài)機(jī)的方法開(kāi)發(fā)了適合本系統(tǒng)的人機(jī)界面,實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互使系統(tǒng)更加友善；同時(shí),開(kāi)發(fā)了適合本系統(tǒng)應(yīng)用的TCP/IP簡(jiǎn)單協(xié)議棧；根據(jù)硬件模塊及軟件系統(tǒng)分析對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行任務(wù)劃分,詳細(xì)設(shè)計(jì)各個(gè)任務(wù)并給出了關(guān)鍵任務(wù)的程序流程圖。 最后,對(duì)嵌入式軟件系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試及結(jié)果分析。本文對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了一系列的測(cè)試實(shí)驗(yàn),文中給出了系統(tǒng)關(guān)鍵部分的測(cè)試和結(jié)果分析,包括：鍵盤(pán)測(cè)試、人機(jī)界面測(cè)試、采樣泵PWM波測(cè)試、信號(hào)采樣與存儲(chǔ)測(cè)試、以太網(wǎng)通信測(cè)試等；總結(jié)了自己所做工作,并針對(duì)研究的不足提出展望。 本文以Freescale32位處理器MCF52259為硬件平臺(tái)引入Freescale MQX嵌入式操作系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)了便攜PID報(bào)警儀功能。由于MQX操作系統(tǒng)發(fā)行時(shí)間短,國(guó)內(nèi)對(duì)其研究甚少,所以本文將MQX操作系統(tǒng)應(yīng)用在便攜PID報(bào)警儀中具有一定的研究和應(yīng)用價(jià)值。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TP368.1;TP311.52

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2270573