基于ARM9的RTU設計
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2．4 系統初始任務Task0
從站RTU經過系統基本初始化之后，還需要進一步的配置才能正常工作，而這部分的工作就在系統初始任務Task0中實現。Task0主要完成的工作有：讀取E2PROM中的數據，獲取各種配置信息；根據配置信息初始化各種硬件驅動(如Modbus傳輸波特率、RS232／RS485通信選擇、外部中斷功能引腳選擇、SPI和IIC總線初始化等等)；根據配置需求有選擇地創建模擬量輸入量任務Task2(AD采集任務)、數字量輸入任務Task3、數字量輸出任務Task4、讀保持寄存器配置任務Task5和測溫任務Task6：最后讓一個LED指示燈定時閃爍表示RTU工作正常；接著進行任務調度，切換到已創建的、優先級高的其它就緒任務中運行并且實時響應外部中斷(數字量輸入)。系統初始任務Task0程序流程圖如圖7所示。本文引用地址：http://www.104case.com/article/155057.htm
系統中的Task2主要完成AD采集任務Task2，本系統采用TI公司的ADS7952。ADS7952的AD采樣率是根據其SPI傳輸波特率來換算的，改變MCU(S3C2440A)的SPI底層驅動程序中的SPI分頻值就能實現不同AD采樣率的選擇。ADS7952可以根據E2PROM中的配置信息(采樣率、通道數、采樣點數)工作，也可以根據Task5中讀取保持寄存器對應表中的數據位來實時更新配置。
Task3執行數字量輸入任務，數字量輸入包括開關量輸入和脈沖信號量輸入，可以把這兩種功能的端口分開，也可以把這兩種功能復用合并。功能復用合并實現方法：數字量輸入口對應的MCU管腳先作為普通GPIO引腳，讀取其GPIO狀態寄存器獲取高低電平狀態(即開關狀態)，把開關狀態寫入Modbus離散輸入寄存器中，接著把管腳功能從GPIO引腳切換到外部中斷引腳，用于隨時獲取脈沖信號的輸入，在外部中斷函數中可以實現計數并且把計數值寫入Modbus輸入寄存器中。該任務執行時間必須短，代碼必須簡練，不能在其中加入延時之類的函數，任務掛起的時間也不能太長，不然會導致脈沖信號輸入數據出現誤碼。
Task4主要完成數字量輸出任務。主站RTU可以通過寫線圈寄存器來控制從站RTU固態繼電器的輸出，也可以根據要求讓從站RTU定時中斷控制繼電器輸出PWM信號。同時主站RTU可以通過讀線圈寄存器來獲取從站RTU當前繼電器的電平輸出狀態。
Task5可執行讀保持寄存器配置任務。當Modbus保持寄存器中的數據發生變化時，根據保持寄存器對應表(與主站協商定義的一個從站配置表)對從站RTU進行相應配置，包括從站基本信息、AD采樣率、AD通道數、AD采樣點數、有線無線傳輸選擇、UART波特率等等，同時把新的配置信息寫入E2PROM中。配置代碼應該放在μC／OS-II臨界區中，臨界區中不響應中斷，這樣才能保證新配置的程序能正常地運行。
Task6執行測溫任務。當RTU工作環境溫度過高時，可能會影響RTU的正常工作，測溫任務可以實時或定時把從站RTU工作溫度值寫入Mod bus輸入寄存器中，供主站RTU讀取。
3 結語
本文主要介紹了一種基于ARM9的RTU設計實現方法，對RTU硬件系統中的各個模塊設計過程進行了詳細的介紹，包括數字量輸入模塊、數字量輸出模塊、模擬量輸入模塊、RS232通信模塊、RS485通信模塊、以太網通信模塊、存儲器模塊、E2PROM和測溫模塊等等，同時提出了基于此硬件系統的RTU從站軟件設計方法。RTU從站采用μC／OS-II實時操作系統，數據傳輸采用Modbus／RTU通信協議。該RTU可以應用于市政、能源、交通設施、環境、氣象、地質、農業等有遠程終端測控站點需求的行業。
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