狀態(tài)機在嵌入式系統中的應用

在嵌入式前后臺系統中，外部的異步事件通過(guò)中斷來(lái)捕獲并運行在后臺，而其他的任務(wù)則運行于前臺。提高系統中的任務(wù)處理能力，是嵌入式前后臺系統設計的重點(diǎn)。本文描述了利用狀態(tài)機來(lái)提高嵌入式前后臺系統任務(wù)處理能力的實(shí)現方法。為了便于研究和描述狀態(tài)機在嵌入式前后臺軟件系統中的應用，本文將以移動(dòng)2G光纖直放站近端機的監控軟件案例來(lái)闡述和說(shuō)明。

　　1 移動(dòng)2G光纖直放站近端機監控單元

　　對于移動(dòng)2G光纖直放站近端機監控單元，只介紹與本文有關(guān)部分的原理框圖，如圖1所示。圖中GSM

　　Modem通過(guò)AT91SAM7S256的串口1相連。由于GSM

　　Modem的特性和短消息的收發(fā)，其通信收發(fā)處理相對比較繁瑣和復雜。例如，發(fā)送短消息時(shí)，需要向Modem發(fā)送“AT+CMGS=電話(huà)號碼”并等待一定的時(shí)間，再發(fā)送短消息內容，等待發(fā)送成功。短消息發(fā)送成功后，GSM

　　Modem將回應“+CMGS序號”的信息。其發(fā)送需要等待的時(shí)間長(cháng)短不定。

　　圖1 直放站近端機監控單元

　　在移動(dòng)2G光纖直放站近端機中，通過(guò)串口1發(fā)送到GSM

　　Modem的數據不僅僅是短消息，還包括下行功率查詢(xún)、信源信息查詢(xún)、讀取/刪除短消息等。因此，針對移動(dòng)2G光纖直放站近端機監控單元的要求和軟件系統為前后臺系統的特點(diǎn)，移動(dòng)2G光纖直放站近端機監控單元的監控軟件設計采用了狀態(tài)機和隊列的方式。

　　2 軟件的設計思路

　　根據前后臺軟件系統的特點(diǎn)，結合移動(dòng)2G光纖直放站近端機的硬件結構，以移動(dòng)2G光纖直放站近端機的監控軟件中的短消息收發(fā)子系統為例，來(lái)闡述軟件的設計思路。GSM

　　Modem的短消息接收采用軟件主動(dòng)讀取的方式，即軟件以中斷方式接收到短消息在Modem中存儲的序號，然后軟件主動(dòng)讀取短消息和刪除已讀取的短消息。短消息的收發(fā)處理流程如圖2所示。

　　2.1 短消息的接收

　　如圖2所示，GSM

　　Modem主動(dòng)上報的信息將存儲到串口1接收緩沖區中，軟件從串口1接收緩沖區的數據中解析出短信序號(Modem收到的短消息在Modem中的存儲序號)存儲到短信序號隊列(短信序號緩沖區1~n)中，然后軟件通過(guò)短信序號隊列的狀態(tài)來(lái)決定是否需要向Modem發(fā)送讀取短信或者刪除短信命令。

　　當軟件發(fā)送讀短消息命令后，GSM

　　Modem將對應序號的短信息送出，數據將存儲到串口1接收緩沖區中，軟件再從串口1接收緩沖區的數據中解析出短消存儲到短信隊列(短信緩沖區1~m)中。這樣需要軟件處理的短消息就存儲到了短信隊列中，而處理的事情則交由軟件的其他區處理。

　　圖2 直放站短信收發(fā)處理流程