μC/OS-II在壓力測控系統中的應用
2.3 相關(guān)驅動(dòng)的編寫(xiě)及測試
2.3.1 C8051F041驅動(dòng)的編寫(xiě)
為了使裁減后的操作系統能在 C8051F041上正常運行,首先要編寫(xiě)系統驅動(dòng)。代碼如下
void SYSCLK_Init(void)
{WDTCN = 0xde;
WDTCN = 0xad;
unsigned n;
OSCXCN = 0x67;
for (n = 0; n 255; n++) ;
while ( !(OSCXCN 0x80));
OSCICN = 0x08; }
另外,各個(gè)端口按照所需要的功能進(jìn)行工作也需要編寫(xiě)相應驅動(dòng):void PORT_Init (void);除此之外,還需編寫(xiě)的驅動(dòng)有 CAN接口的驅動(dòng) void CAN_Init(void)、 AD驅動(dòng) void AD_INIT(void)、DA驅動(dòng)DA_INIT(void),從而完成系統的數據的采集與控制功能。
2.3.3 測試工作
在操作系統移植完成后,要測試操作系統移植是否成功,由于操作系統昀主要的功能是任務(wù)調度,因我們只要驗證在程序運行的過(guò)程中,任務(wù)確實(shí)發(fā)生了調度,就可以判斷操作系統運行了。
這里將通過(guò)兩個(gè)端口連接兩個(gè)LED燈,通過(guò)編寫(xiě)兩個(gè)不同優(yōu)先級的任務(wù)來(lái)實(shí)現。其中一個(gè)任務(wù)編寫(xiě)如下:
void mytask1(void) KCREENTRANT {unsigned char temp=1,times1=0; InitTimer0(); for(;;) {times1++;
ADCANif(!(LED0x01)) 采發(fā) { LED = 1; 樣送} 任任
OSTimeDly(100); 務(wù)務(wù) } }

3 操作系統之上的軟件部分設計
根據系統功能的要求,要完成的工作主要有以及下幾個(gè)部分: A/D數據采樣、 CAN發(fā)送數據、CAN接收數據、數據濾波、PID算法以及DA輸出控制,系統功能框圖如圖2所示。
3.1 系統主程序
由于加入了實(shí)時(shí)內核其主程序部分編寫(xiě)略有不同,在程序中首先要初始化本程序中所有要用到的驅動(dòng),然后調用函數OSInit()初始化uC/OS-II,僅接著(zhù)通過(guò)創(chuàng )建任務(wù)函數創(chuàng )建任務(wù),昀后調用OSStart()啟動(dòng)uC/OS-II操作系統。
3.3 PID控制程序
PID控制中,如果系統產(chǎn)生偏差輸入,在偏差很大的情況下進(jìn)行 PID控制的話(huà),會(huì )導致系統響應過(guò)慢,為了提高 PID控制的響應速度,在 PID控制中加入比例控制環(huán)節,當偏差大于某個(gè)值的時(shí)實(shí)行比例控制,小于某個(gè)值時(shí),進(jìn)行PID控制。其控制流程如圖 3所示。
在圖3中,PID算法下的控制增量如下:
開(kāi)始
u(k ) = Kpe(k ) + K ie(k )
+ Kd [e(k ) e(k 1)]
比例控制算法的增量如下: 計算偏差 e(k)=r(k)-y(k)
u(k) = Kp e(k)
否
是
△e(k)=e(k)-e(k-1) 計算△e(k)=e(k)-e(k-1)
輸出控制量 u(k)+ △u(k)
4 結束語(yǔ)
在色譜儀壓力檢測控制裝置中采用µC/OS-II嵌入式實(shí)時(shí)操作系統,很好提高了系統的可移植性和實(shí)時(shí)性,系統后續改進(jìn)的成本也得以降低,在原有系統中采用純 PID空算法的基礎上,加入比例控制控制算法,很好的提高了系統控制響應的快速性。
本文作者創(chuàng )新點(diǎn): µC/OS-II在SOC芯片C8051F041上的移植;將 µC/OS-II應用于壓力測控裝置;在原有PID控制算法基礎上加入比例控制。
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