基于ARM7的RTU微控制器的設(shè)計

(4)等待數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束時間T3：有些通信設(shè)備帶有數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，當(dāng)數(shù)據(jù)從串口發(fā)送給通信設(shè)備時，不是立即就將數(shù)據(jù)發(fā)送出去，而是先暫存在數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，此時如果立即關(guān)閉設(shè)備電源，可能有數(shù)據(jù)沒有發(fā)送完，所以需要一個等待時間。

(5)設(shè)備關(guān)電時機：當(dāng)T3 結(jié)束后，立即關(guān)閉設(shè)備的電源。

實際編程時T1 的值根據(jù)具體的設(shè)備的數(shù)據(jù)手冊來確定；T3 的值也需要根據(jù)具體的設(shè)備來調(diào)試，以接收端能準(zhǔn)確可靠的接收到數(shù)據(jù)，T3 的值最小為準(zhǔn)。

4.2 CPU 核的功耗管理

CPU 核在沒有任務(wù)可做時要進入低功耗狀態(tài)STOP 模式，在程序中通過空閑任務(wù)連續(xù)運行狀態(tài)來判定。當(dāng)所有的任務(wù)都不運行時，操作系統(tǒng)會自動運行空閑任務(wù)，當(dāng)空閑任務(wù)連續(xù)運行超過一定的時間后（超過程序中需要的最大等待時間），關(guān)閉所有的外設(shè)，讓CPU進入STOP 模式。具體的實現(xiàn)是將原有的空閑任務(wù)程序進行修改，增加一個記數(shù)器，當(dāng)記數(shù)到一定的數(shù)值（即一定的時間）后，進入STOP 模式。

修改后的OS_TaskIdle 程序如下：

void OS_TaskIdle (void *pdata)

{

#if OS_CRITICAL_METHOD == 3 /* Allocate storage for CPU status register */

OS_CPU_SR cpu_sr;

#endif

pdata = pdata;

for (;;)

{

OS_ENTER_CRITICAL();

OSIdleCtr++;

OS_EXIT_CRITICAL();

Count = count +1;

If (count > 某個數(shù)值)

{ 將CPU 進入STOP 模式；

}

OSTaskIdleHook();

}

}

由于空閑任務(wù)隨時可能被別的任務(wù)搶先，當(dāng)重新執(zhí)行空閑任務(wù)時，如接著搶先點繼續(xù)執(zhí)行，全局變量COUNT 沒有被清零，所以在每個任務(wù)開始運行或執(zhí)行結(jié)束后，都需要對COUNT 清零，這樣可以保證COUNT 重新記數(shù)，在FOR 循環(huán)語句中，當(dāng)COUNT 記數(shù)到一定值，CPU 將進入STOP 模式。

5 結(jié)束語

本RTU 微控制器經(jīng)過試運行后，功耗滿足要求，靜態(tài)功耗小于500μA/12V，在采用10AH 的蓄電池加太陽能板（容量靈活組合），可以保證系統(tǒng)無日照50 天正常工作。由于采用了μCOS-II 操作系統(tǒng)，并編寫了硬件驅(qū)動程序的內(nèi)核接口和用戶接口，使程序具有良好的移植性，也方便了應(yīng)用程序開發(fā)人員編寫程序。

本文作者創(chuàng)新點：提出了一種基于ARM7 和μCOSII 的RTU 低功耗設(shè)計方案。采用ARM7 處理機，又根據(jù)RTU 設(shè)備工作特點設(shè)計了電源功耗管理軟件，實現(xiàn)了RTU 高的處理能力、低的功耗及長時間的電池供電。

該設(shè)計可大規(guī)模應(yīng)用在全國水情測報系統(tǒng)中，將會有500 萬以上的經(jīng)濟效益。