Coldfire內核的MCU通用工業(yè)控制平臺

2 控制平臺軟件設計
2．1 飛思卡爾MQX RTOS 3．0
系統(tǒng)移值了飛思卡爾MQX RTOS．MQXRTOS操作系統(tǒng)。該操作系統(tǒng)是一個可以裁剪的操作系統(tǒng)，可以根據(jù)用戶的需要配置相應的內核。飛思卡爾MQX RTOS為基于飛思卡爾處理器和MCU的嵌入式設計提供了先進的軟件技術。
Freescale MQx軟件提供了一個應用編程接口(API)，其模塊化的、基于組件的架構使微調定制式應用非常簡單。此外，它還允許設計人員在他們的設計中增加Web服務器、電子郵件、網(wǎng)絡管理、安全和路由。組件只有在需要時連接，從而防止了未使用的功能占用內存空間。利用其直接API，飛思卡爾MQX RTOS的解決方案實現(xiàn)了飛思卡爾日益壯大的軟件和工具在網(wǎng)絡中的輕松擴展，如安全、工業(yè)協(xié)議和圖形插件等。與專為桌面系統(tǒng)設計的通用操作系統(tǒng)不同，飛思卡爾MQX RTOS專為實現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)的速度和規(guī)模效率而設計。它的軟件擁有強大的、先占式實時性能，上下文切換和中斷時間的優(yōu)化實現(xiàn)了快速、可預測的響應時間。其很小的可配置外形保護了嵌入式應用的內存空間，在經過配置后ROM只有6 KB，包括內核、中斷、信號量、隊列和內存管理器。
系統(tǒng)的內核構成包括系統(tǒng)初始化、輕量級信號量、堆棧使用、錯誤任務管理、任務隊列切換、自動的任務產生和內核內存管理?？刹眉舨糠譃殛犃?、命名服務、中斷、消息、事件、信號量、互拆信號量、處理器內部通訊、例外處理、內核日志、I／O子系統(tǒng)、格式I／O和定時器等。
2．2 飛思卡爾MQX RTOS 3．0．0的移植
MQX RTOS 3．0．0具體應用在內核中的外層或高層，而位于內核底層的則是MCF52259。這兩者之間由“硬件抽象層”(HAL)來連接。因為是第三方專門提供的軟件服務，對特定的芯片不用改BSP包，只要進行如下的步驟就可以順利進行二次開發(fā)：從飛思卡爾官方網(wǎng)站下載Code-Warrior for ColdFire v7．1 Professional edition(30天試用)和MQX 3．0．0。安裝MQX 3．0．0進行編譯一些演示程序，如can、以太網(wǎng)到串口的數(shù)據(jù)鏈路、USB主機和器件功能演示、提供HTTP，F(xiàn)TP，TFTP服務等，用戶可以在它的基礎上擴展自己的應用程序。

3 結語
本文基于Freescale半導體公司的32位高效能微控制器系列MCF5225x設計了485接口、USB接口、隔離數(shù)字信號輸出／輸入接口、以太網(wǎng)口、模擬信號輸入接口及電源接口電路，實現(xiàn)了中小企業(yè)生產制造和工業(yè)控制中所需大部分通用功能。根據(jù)本方案設計出的工控通用開發(fā)平臺具有一定的市場前景，在一定的場合能夠進行特定的功能控制，可以代替PLC，DCS構成的系統(tǒng)穩(wěn)定和低成本的是這個平臺的一個最大的亮點。