基于嵌基于μC/OS-II嵌入式實(shí)時(shí)操作系統的低功耗開(kāi)發(fā)

　隨著(zhù)嵌入式系統應用的日益廣泛，如何實(shí)現嵌入式系統的低功耗開(kāi)發(fā)已經(jīng)成為嵌入式應用發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一，是近幾年來(lái)人們在嵌入式系統的設計中普遍關(guān)注的難點(diǎn)與熱點(diǎn)。嵌入式系統正被廣泛應用于移動(dòng)性較強的產(chǎn)品中去，而這些產(chǎn)品不是一直有充足的電源供應，往往需要電池來(lái)供電，因此，設計人員需要從每一個(gè)細節來(lái)考慮降低系統的功率消耗，從各個(gè)方面去實(shí)現降低系統的功耗。同時(shí)功耗對終端設備的成本及體積大小有顯著(zhù)影響。
本文結合FM電臺手持式測試儀這一實(shí)例，從系統硬件設計、系統軟件設計、利用內核擴展接口和產(chǎn)品應用特點(diǎn)這四個(gè)方面深入地討論了基于μC／OS-II嵌入式系統丌發(fā)中低功耗系統的設計。

　　1、嵌入式系統概述

　　1.1 嵌入式系統的定義

　　根據IEEE(國際電氣和電子工程師協(xié)會(huì ))的定義：嵌入式系統是用于控制、監視或者輔助操作機器和設備的裝置。

　　1.2 嵌入式操作系統

　　從20世紀80年代開(kāi)始，市場(chǎng)上出現各種各樣的商用嵌入式操作系統，主要有VxWorks、Psos、Neculeus、QNX、Linux、Windows CE等。

　　本文使用的μC／OS-II是一個(gè)典型的實(shí)時(shí)操作系統。它的特點(diǎn)可以以概括為以下幾個(gè)方面：公開(kāi)源代碼，代碼結構清晰、明了，注釋詳細，組織有條理，可移植性好，可裁剪，可固化。內核屬于搶占式。

　　2、研究主題的平臺簡(jiǎn)介

　　2.1 本文硬件平臺是基于FM電臺手持式測試儀的一套開(kāi)發(fā)平臺。

　　FM電臺手持式測試儀由主控板、信號源板、測量板組成，其結構框圖見(jiàn)圖1。

　　主控板包括嵌入式微控制器(SHARPLH79520)、存儲芯片(NAND FLASH)、CPLD(用于總線(xiàn)擴展)、并口轉串口芯片(ST16C16554)、直流電源轉換芯片(TI公司TPS5430)、實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片等。主控板主要用于控制信號源板的操作和測量板的操作。信號源板主要用于調制射頻信號、發(fā)送調制信號和音頻信號，以及接收電臺發(fā)出的信號、解調射頻信號等。測量板主要用于測量射頻頻率、射頻功率、射頻電平、音頻頻率、音頻電平、失真等電臺參數。

　　2.2 研究目標

　　本文主要研究嵌入式操作系統μC／OS-II在FM電臺手持式測試儀中的應用，從硬件、軟件、操作系統和產(chǎn)品應用特點(diǎn)這四個(gè)層面上，討論如何降低系統的功耗。FM電臺手持式測試儀的體系結構如圖2。

　　3、低功耗系統的設計

　　3.1 低功耗系統設計概述

　　隨著(zhù)嵌入式系統的廣泛應用，功耗問(wèn)題是近幾年來(lái)人們在嵌入式系統的設計中普遍關(guān)注的難點(diǎn)與熱點(diǎn)。系統的低功耗設計，并非是某一個(gè)方面、某一個(gè)角度的解決方案，而應當從系統級的設計考慮功耗的節省，是一個(gè)硬件設計與軟件控制相互結合的協(xié)調過(guò)程。