嵌入式多路信號數據采集系統實(shí)現方案

2.3　GPRS終端

GPRS終端選用的是南京傲屹電子有限公司的AYG285C，它是采用GPRS模塊專(zhuān)為工業(yè)集成設計的，在溫度范圍、震動(dòng)、電磁兼容性和接口多樣性等方面均采用特殊設計，保證了惡劣環(huán)境下的工作穩定性，基于GPRS公網(wǎng)的數據傳輸具有通信范圍廣，傳輸穩定可靠等特點(diǎn)。通過(guò)按鍵可以進(jìn)行模塊參數設置或者進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )數據通信，串口波特率在300～115200bps可調，校驗位可選：無(wú)校驗，奇校驗，偶校驗。支持協(xié)議PPP、IP、TCP、UDP、DNS、PING的客戶(hù)端功能。另外，電源、工作狀態(tài)有LED指示，方便現場(chǎng)查看MODEM運行情況。

3　系統軟件實(shí)現

3.1　μC/OS2Ⅱ嵌入式操作系統

當需要進(jìn)行多任務(wù)處理和調度時(shí)，一個(gè)嵌入式實(shí)時(shí)操作系統就必不可少。為此系統中采用源碼公開(kāi)的μC/OS2Ⅱ操作系統，它具有執行效率高、占用空間小、實(shí)時(shí)性能優(yōu)良以及可擴展性強等特點(diǎn)，最小內核可編譯至2K字節。

μC/OS2Ⅱ的移植需要滿(mǎn)足以下要求：

1.處理器的C編譯器可以產(chǎn)生可重入代碼;

2.可以使用C調用進(jìn)入和退出臨界區代碼;

3.處理器必須支持硬件中斷，并且需要一個(gè)定時(shí)中斷源;

4.處理器需要能夠容納一定數據的硬件堆棧;

5.處理器需要有能夠在CPU寄存器與內核和堆棧交換數據的指令。

本系統使用的LPC2134ARM7處理器滿(mǎn)足以上所有條件，因此可以對其進(jìn)行移植。根據μC/OS2Ⅱ的要求，移植μC/OS2Ⅱ到一個(gè)LPC2134ARM7體系結構上需要提供2個(gè)或3個(gè)文件：OSCPU.H(C語(yǔ)言頭文件)、OS-CPU-C.C(C程序源文件)及OS-CPU-A.ASM(匯編程序源文件)。

數據采集任務(wù)中，采用C語(yǔ)言進(jìn)行編程，但對于系統的初始化，仍然采用匯編來(lái)制作啟動(dòng)代碼，它可以實(shí)現向量表定義、堆棧初始化、系統變量的初始化、中斷系統初始化、I/O初始化、外圍初始化、地址映射等操作。

芯片復位后，系統初始化流程如圖2所示。

圖2 系統初始化流程圖

3.2　接口程序及SD卡驅動(dòng)的實(shí)現

在實(shí)時(shí)內核下，接口程序讀取A/D采樣數據的方法通常有三種：程序延時(shí)法、ADC轉換完畢時(shí)產(chǎn)生中斷法和程序循環(huán)等待的方法。其中循環(huán)等待的方法CPU開(kāi)銷(xiāo)小，不需要中斷服務(wù)，比較適合嵌入式系統中采用。

循環(huán)等待A/D讀取數據的偽代碼如下：

之間通過(guò)串口相連，采集數據先通過(guò)開(kāi)發(fā)板串口UART0發(fā)送到無(wú)線(xiàn)數據終端AYG285C的緩沖區，然后緩沖區將數據打成一個(gè)個(gè)數據包，通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò )發(fā)送到遠程數據處理中心。因此，在μC/OS2Ⅱ下LPC2134的UART底層接口驅動(dòng)顯得尤為重要。