基于μC/OS-III及STM32的多功能控制器設計

　　電動軌道車控制系統一般分為多個子系統，子系統受一個主控器控制。這樣的結構設計繁瑣，編程復雜。采用μC/OS-III操作系統、STM32F103RC微控制器、12864液晶屏、PVC按鍵、無線串口模塊、鋰電池等實現具有人機界面、無線串口功能的總線主控器。該控制器具有人機界面、軌道車主控器、遙控接收器、遙控面板等多種功能，并且能在不同項目中使用。(※ μC/OS-III從官網上下載，文件名為Micrium_uC-Eval-STM32F107_uCOS-III,版本為V1.29.01.00。)

　　1 硬件結構

　　從系統接口看，該控制器具有顯示、按鍵、無線收發、串口、485總線等接口，作遙控面板時用電池供電，內部具有電池和充電電路。硬件框圖如圖1所示。

　　圖1中無線串口用模塊實現系統遙控功能，顯示器用并口連接。鍵盤部分有或門電路，可實現按鍵中斷。電源電路中的外部電壓、電池電壓可被控制器測量，當測量得到無外部電壓輸入時，控制器自動切換到遙控面板模式。485總線接口用于和其他子系統通信。

　　圖1 多功能控制器硬件框圖

　　2 系統移植

　　STM32F1XX固件庫最新版本為V3.5.0.μC/OSIII支持的庫文件版本為V2.1.0.為了μC/OS-III能夠在最新的固件庫上運行，首先用新固件庫替換原有固件庫代碼并改變入口頭文件名，然后有兩處代碼需要作修改。一是芯片時鐘初始化函數，函數名為“BSP_Init”,修改為：

　　二是操作系統時鐘初始化函數，函數名為“OS_CPU_SysTickInit”,修改為：

　　這兩處都是因為原有固件庫需要多條語句才能實現時鐘初始化，新版本提供專門的初始化函數。

　　3 驅動編寫

　　3.1 鍵盤驅動的編寫

　　μC/OS-III具有任務信號量的功能，該信號量隨著任務的創建而創建。鍵盤驅動有鍵盤掃描任務實現，按鍵觸發外部中斷，外部中斷發送任務信號量到鍵盤掃描任務，鍵盤掃描任務掃描鍵盤并把鍵值保持在全局變量中。代碼如下：

　　3.2 液晶顯示器printf函數

　　液晶顯示器一般是輸入一個字符的編碼和位置然后顯示出來，不能實現字符串格式化顯示。實現printf,首先使用格式化函數“vsnprintf”得到格式化后的字符串，然后該字符串被打印到屏幕上。具體函數如下：