基于μC／OS-Ⅱ的通信電源監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計

2 通信電源監(jiān)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)
本方案設(shè)計的通信電源監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)后臺通訊、模塊通信、開關(guān)量及模擬量的測量、告警管理、電池管理、液晶顯示和鍵盤處理的功能，同時還可通過以太網(wǎng)、RS 485或．Modem方式將系統(tǒng)的當(dāng)前運(yùn)行信息上傳后臺集中監(jiān)控中心。此通信電源監(jiān)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。開關(guān)量輸入部分主要實現(xiàn)對交流輸入空開、交流輸出空開、防雷器狀態(tài)的監(jiān)控；模擬量信號采集部分實現(xiàn)對交流電壓、母排電壓、電池電壓、電池電流、負(fù)載電流、電池溫度的測量；告警干結(jié)點(diǎn)輸出部分主要實現(xiàn)整流模塊故障、負(fù)載下電、電池保護(hù)、交流SPD故障、交流停電等的故障通過聲光的形式輸出，以便用戶能及時處理系統(tǒng)故障。

3 通信電源監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計
根據(jù)通信電源監(jiān)控系統(tǒng)要實現(xiàn)的主要功能及嵌入式實時操作系統(tǒng)μC／OS-II的任務(wù)調(diào)度，可將軟件部分劃分為如下11個相對獨(dú)立的任務(wù)，按優(yōu)先級從高到低分別是：RTC任務(wù)、界面菜單顯示任務(wù)、CAN協(xié)議通訊任務(wù)、I2C協(xié)議通訊任務(wù)、后臺通信協(xié)議任務(wù)、模擬量測量任務(wù)、告警任務(wù)、電池管理任務(wù)、網(wǎng)絡(luò)通訊任務(wù)、自檢任務(wù)、系統(tǒng)配置參數(shù)存儲任務(wù)。每個任務(wù)都是一個無限的循環(huán)，在任意時刻，都只能處于以下5種狀態(tài)之一：休眠態(tài)、就緒態(tài)、運(yùn)行態(tài)、掛起態(tài)(等待某一事件發(fā)生)及被中斷態(tài)。多任務(wù)運(yùn)行的實現(xiàn)實際上是靠CPU(中央處理單元)及μC／OS-Ⅱ在許多任務(wù)之間轉(zhuǎn)換和調(diào)度來實現(xiàn)的。本系統(tǒng)任務(wù)間的通信和同步用到的系統(tǒng)服務(wù)是互斥型信號量，信號量用于控制共享資源的使用權(quán)。綜上所述，本監(jiān)控系統(tǒng)的軟件框架如圖2所示。

4 結(jié) 語
本文介紹了在ARM7系列微處理器TMS470R1A288上移植多任務(wù)實時操作系統(tǒng)μC／OS-Ⅱ開發(fā)通信電源監(jiān)控系統(tǒng)的方案，詳細(xì)介紹了其硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。該設(shè)計改善了傳統(tǒng)通信電源監(jiān)控系統(tǒng)實時性差、成本高、部分軟件故障導(dǎo)致整個監(jiān)控單元故障的缺點(diǎn)，使通信電源監(jiān)控系統(tǒng)具有足夠的靈活性、健壯性、實時性。