嵌入式多路信號數據采集系統實現方案

2.3　GPRS終端

GPRS終端選用的是南京傲屹電子有限公司的AYG285C，它是采用GPRS模塊專為工業集成設計的，在溫度范圍、震動、電磁兼容性和接口多樣性等方面均采用特殊設計，保證了惡劣環境下的工作穩定性，基于GPRS公網的數據傳輸具有通信范圍廣，傳輸穩定可靠等特點。通過按鍵可以進行模塊參數設置或者進行網絡數據通信，串口波特率在300～115200bps可調，校驗位可選：無校驗，奇校驗，偶校驗。支持協議PPP、IP、TCP、UDP、DNS、PING的客戶端功能。另外，電源、工作狀態有LED指示，方便現場查看MODEM運行情況。

3　系統軟件實現

3.1　μC/OS2Ⅱ嵌入式操作系統

當需要進行多任務處理和調度時，一個嵌入式實時操作系統就必不可少。為此系統中采用源碼公開的μC/OS2Ⅱ操作系統，它具有執行效率高、占用空間小、實時性能優良以及可擴展性強等特點，最小內核可編譯至2K字節。

μC/OS2Ⅱ的移植需要滿足以下要求：

1.處理器的C編譯器可以產生可重入代碼;

2.可以使用C調用進入和退出臨界區代碼;

3.處理器必須支持硬件中斷，并且需要一個定時中斷源;

4.處理器需要能夠容納一定數據的硬件堆棧;

5.處理器需要有能夠在CPU寄存器與內核和堆棧交換數據的指令。

本系統使用的LPC2134ARM7處理器滿足以上所有條件，因此可以對其進行移植。根據μC/OS2Ⅱ的要求，移植μC/OS2Ⅱ到一個LPC2134ARM7體系結構上需要提供2個或3個文件：OSCPU.H(C語言頭文件)、OS-CPU-C.C(C程序源文件)及OS-CPU-A.ASM(匯編程序源文件)。

數據采集任務中，采用C語言進行編程，但對于系統的初始化，仍然采用匯編來制作啟動代碼，它可以實現向量表定義、堆棧初始化、系統變量的初始化、中斷系統初始化、I/O初始化、外圍初始化、地址映射等操作。

芯片復位后，系統初始化流程如圖2所示。

圖2 系統初始化流程圖

3.2　接口程序及SD卡驅動的實現

在實時內核下，接口程序讀取A/D采樣數據的方法通常有三種：程序延時法、ADC轉換完畢時產生中斷法和程序循環等待的方法。其中循環等待的方法CPU開銷小，不需要中斷服務，比較適合嵌入式系統中采用。

循環等待A/D讀取數據的偽代碼如下：

之間通過串口相連，采集數據先通過開發板串口UART0發送到無線數據終端AYG285C的緩沖區，然后緩沖區將數據打成一個個數據包，通過GPRS網絡發送到遠程數據處理中心。因此，在μC/OS2Ⅱ下LPC2134的UART底層接口驅動顯得尤為重要。