基于嵌基于μC/OS-II嵌入式實時操作系統的低功耗開發

　隨著嵌入式系統應用的日益廣泛，如何實現嵌入式系統的低功耗開發已經成為嵌入式應用發展的關鍵技術之一，是近幾年來人們在嵌入式系統的設計中普遍關注的難點與熱點。嵌入式系統正被廣泛應用于移動性較強的產品中去，而這些產品不是一直有充足的電源供應，往往需要電池來供電，因此，設計人員需要從每一個細節來考慮降低系統的功率消耗，從各個方面去實現降低系統的功耗。同時功耗對終端設備的成本及體積大小有顯著影響。
本文結合FM電臺手持式測試儀這一實例，從系統硬件設計、系統軟件設計、利用內核擴展接口和產品應用特點這四個方面深入地討論了基于μC／OS-II嵌入式系統丌發中低功耗系統的設計。

　　1、嵌入式系統概述

　　1.1 嵌入式系統的定義

　　根據IEEE(國際電氣和電子工程師協會)的定義：嵌入式系統是用于控制、監視或者輔助操作機器和設備的裝置。

　　1.2 嵌入式操作系統

　　從20世紀80年代開始，市場上出現各種各樣的商用嵌入式操作系統，主要有VxWorks、Psos、Neculeus、QNX、Linux、Windows CE等。

　　本文使用的μC／OS-II是一個典型的實時操作系統。它的特點可以以概括為以下幾個方面：公開源代碼，代碼結構清晰、明了，注釋詳細，組織有條理，可移植性好，可裁剪，可固化。內核屬于搶占式。

　　2、研究主題的平臺簡介

　　2.1 本文硬件平臺是基于FM電臺手持式測試儀的一套開發平臺。

　　FM電臺手持式測試儀由主控板、信號源板、測量板組成，其結構框圖見圖1。

　　主控板包括嵌入式微控制器(SHARPLH79520)、存儲芯片(NAND FLASH)、CPLD(用于總線擴展)、并口轉串口芯片(ST16C16554)、直流電源轉換芯片(TI公司TPS5430)、實時時鐘芯片等。主控板主要用于控制信號源板的操作和測量板的操作。信號源板主要用于調制射頻信號、發送調制信號和音頻信號，以及接收電臺發出的信號、解調射頻信號等。測量板主要用于測量射頻頻率、射頻功率、射頻電平、音頻頻率、音頻電平、失真等電臺參數。

　　2.2 研究目標

　　本文主要研究嵌入式操作系統μC／OS-II在FM電臺手持式測試儀中的應用，從硬件、軟件、操作系統和產品應用特點這四個層面上，討論如何降低系統的功耗。FM電臺手持式測試儀的體系結構如圖2。

　　3、低功耗系統的設計

　　3.1 低功耗系統設計概述

　　隨著嵌入式系統的廣泛應用，功耗問題是近幾年來人們在嵌入式系統的設計中普遍關注的難點與熱點。系統的低功耗設計，并非是某一個方面、某一個角度的解決方案，而應當從系統級的設計考慮功耗的節省，是一個硬件設計與軟件控制相互結合的協調過程。