基于MSP430的低功耗儀表系統設計

3 低功耗系統軟件部分設計

　　單片機應用系統的軟件設計和一般的程序設計不同,既有各種計算程序、控制策略程序的設計,還要結合具體的硬件電路進行各種輸入輸出程序設計。本儀表系統軟件采用模塊化結構設計,將各功能模塊設計為獨立的編程調試程序塊,這樣有利于今后實現功能擴展,而且便于調試和連接,更有利于程序的移植和修改。

　　本系統的軟件設計使用的是適用于MSP430系列的C語言,這種C語言與標準C語言兼容程度很高。開發平臺使用的是IAR公司專為MSP430系列提供的集成調試環境Embedded Workbench和C語言調試器C-SPY。

　　3.1 基于時間觸發的混合式調度介紹

　　調度器就像是一個簡單的操作系統,可以周期的或單次的調用任務。實際上,調度器就是一個許多不同任務共享的定時中斷服務程序,只要初始化一個定時器,就可以調度多個任務。任務的特征分為4部分:任務函數的指針,延遲時間,任務執行周期和任務可否執行標記。調度器通過定時器產生一定的時間間隔,根據任務可否執行標記來判斷并調度要執行的任務。

　　本通用智能終端中,任務AD轉換、開關量采集、LCD顯示、輸出控制等是合作式任務,按照延遲時間和周期來順序執行;鍵盤掃描分解成短任務處理;485通信為中斷式任務,執行上位機命令任務,實際上大部分命令任務都是根據命令要求,改變某些變量或寄存器的內容,執行速度很快,可以每來一次命令執行一次,屬于單次任務。由系統任務和調度器設計原則,給出調度器任務的屬性列表如表2所示。

　　表2 任務屬性表

3.2 主程序設計

　　本設計采用時間觸發的混合式調度器系統,調度器根據任務的執行周期和延遲時間來順序調度并執行任務,保證一次只處理一個事件,降低了CPU的負荷,減少了存儲器的使用量,從而增強了系統的可靠性和擴展性,并使得系統低功耗設計易于實現。系統主程序主要包括系統初始化子程序和任務函數調度子程序。系統主程序流程如圖5所示

4 總結

　　通過對影響系統功耗的各種因素的分析,確定了要從硬件選擇和軟件設計兩方面同時考慮、軟硬結合來最大限度的降低功耗。本文研究的多用途低功耗儀表系統, 可作為我國的水表、燃氣表、熱量表、電能表以及各種檢測儀、監控器等急需電子智能化的實現方案。

　　本文作者創新點: 本文以降低功耗作為主要目標,所研究的多用途低功耗儀表系統,是便攜式、低功耗設備的一個比較具體的通用型實現方案。只要根據實際需要加上相應的傳感器和修改一下具體軟件,該系統能夠方便的應用于需要電池供電的多種檢測設備。