基天RTX51嵌入式实时操作系统的智能称重仪表的研究

　　1引言

　　随着计算机技术及微电子技术的发展，嵌入式系统的应用已经深人到各类产品:智能家电、工业控制、航空航天、医疗、军事等各种智能化数字设备。

　　嵌人式系统是指以应用为中心，以计算机技术为基础，软件及硬件可以按需要剪裁并且对功能、可靠性、成本有严格要求的专用计算机系统。其在称重仪表的应用将促进称重仪表的智能化、小型化、网络化发展。

　　称重仪表的发展趋势是高精度、快速响应传感器的信号，但是传统意义的51单片机顺序编程大循环概念，A/D转换采用中断、查询方式，再加上离散 器件组成系统的时延等因素，极大的阻碍了实时性需求的实现。因此开发基于SOC(SystemOnChip)片上系统的多任务系统智能称重仪表势在必行。

　　在系统规划及开发阶段进行系统软件设计时，采用Keil公司RTX51嵌人式实时操作系统作为多任务开发环境RTX51Tiny，适用于51系 列的所有派生机型。因为RTX51Tiny不仅是免费的，而且功能强大，可以灵活的分配硬件系统资源(cPU，存储器等)给各个任务，对嵌人式操作系统在 智能称重仪表领域的应用具有划时代的意义。〔1][2]

　　2硬件设计

　　2.1主处理器:

　　系统的硬件设计采用美国Cygnal公司的C805IF02O，C8051F020器件是完全集成的混合信号系统级MCU芯 片，C8051F020具有64个数字1/0引脚，下面列出了一些主要特性:高速流水线结构的8051兼容的CIP一51内核可达25MIPS全速非侵人 式的在系统调试接口;片内带PGA真正12位100ksPs的8通道ADC;模拟多路开关，两个12位DAC，可编程更新时序;64K字节可在系统编程的 FLASH存储器;4352(4096+256字节的片内RAM);可寻址64K字节地址空间的外部数据存储器接口;硬件实现的SPISMBus/IzC 和两个UART串行接口;5个通用的16位定时器;具有5个捕捉/比较模块的可编程计数器淀时器阵列;片内看门狗定时器VDD监视器温度传感器。

　　具有片内VDD监视器看门狗定时器和时钟振荡器的C8051F020是真正能独立工作的片上系统，所有模拟和数字外设均可由用户固件配置为使能 或禁止，FLASH存储器还具有在系统重新编程能力，可用于非易失性数据存储并允许现场更新;8051固件片内JTAG调试电路，允许使用安装在最终应用 系统上的产品MCU进行非侵人式不占用片内资源全速在系统调试，该调试系统支持观察和修改存储器和寄存器，支持断点、观察点、单步及运行和停机命令。在使 用JTAG调试时，所有的模拟和数字外设都可全功能运行，每个MCU都可在工业温度范围一450C到+850C内，使用2.7V-3.6V的电压，工作端 口I/0/RST和JTAG引脚都容许5V的输人信号电压。