基于MSP430的低功耗儀表系統設計

3 低功耗系統軟件部分設計

　　單片機應用系統的軟件設計和一般的程序設計不同,既有各種計算程序、控制策略程序的設計,還要結合具體的硬件電路進(jìn)行各種輸入輸出程序設計。本儀表系統軟件采用模塊化結構設計,將各功能模塊設計為獨立的編程調試程序塊,這樣有利于今后實(shí)現功能擴展,而且便于調試和連接,更有利于程序的移植和修改。

　　本系統的軟件設計使用的是適用于MSP430系列的C語(yǔ)言,這種C語(yǔ)言與標準C語(yǔ)言兼容程度很高。開(kāi)發(fā)平臺使用的是IAR公司專(zhuān)為MSP430系列提供的集成調試環(huán)境Embedded Workbench和C語(yǔ)言調試器C-SPY。

　　3.1 基于時(shí)間觸發(fā)的混合式調度介紹

　　調度器就像是一個(gè)簡(jiǎn)單的操作系統,可以周期的或單次的調用任務(wù)。實(shí)際上,調度器就是一個(gè)許多不同任務(wù)共享的定時(shí)中斷服務(wù)程序,只要初始化一個(gè)定時(shí)器,就可以調度多個(gè)任務(wù)。任務(wù)的特征分為4部分:任務(wù)函數的指針,延遲時(shí)間,任務(wù)執行周期和任務(wù)可否執行標記。調度器通過(guò)定時(shí)器產(chǎn)生一定的時(shí)間間隔,根據任務(wù)可否執行標記來(lái)判斷并調度要執行的任務(wù)。

　　本通用智能終端中,任務(wù)AD轉換、開(kāi)關(guān)量采集、LCD顯示、輸出控制等是合作式任務(wù),按照延遲時(shí)間和周期來(lái)順序執行;鍵盤(pán)掃描分解成短任務(wù)處理;485通信為中斷式任務(wù),執行上位機命令任務(wù),實(shí)際上大部分命令任務(wù)都是根據命令要求,改變某些變量或寄存器的內容,執行速度很快,可以每來(lái)一次命令執行一次,屬于單次任務(wù)。由系統任務(wù)和調度器設計原則,給出調度器任務(wù)的屬性列表如表2所示。

　　表2 任務(wù)屬性表

3.2 主程序設計

　　本設計采用時(shí)間觸發(fā)的混合式調度器系統,調度器根據任務(wù)的執行周期和延遲時(shí)間來(lái)順序調度并執行任務(wù),保證一次只處理一個(gè)事件,降低了CPU的負荷,減少了存儲器的使用量,從而增強了系統的可靠性和擴展性,并使得系統低功耗設計易于實(shí)現。系統主程序主要包括系統初始化子程序和任務(wù)函數調度子程序。系統主程序流程如圖5所示

4 總結

　　通過(guò)對影響系統功耗的各種因素的分析,確定了要從硬件選擇和軟件設計兩方面同時(shí)考慮、軟硬結合來(lái)最大限度的降低功耗。本文研究的多用途低功耗儀表系統, 可作為我國的水表、燃氣表、熱量表、電能表以及各種檢測儀、監控器等急需電子智能化的實(shí)現方案。

　　本文作者創(chuàng )新點(diǎn): 本文以降低功耗作為主要目標,所研究的多用途低功耗儀表系統,是便攜式、低功耗設備的一個(gè)比較具體的通用型實(shí)現方案。只要根據實(shí)際需要加上相應的傳感器和修改一下具體軟件,該系統能夠方便的應用于需要電池供電的多種檢測設備。