狀態(tài)機(jī)在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用

在嵌入式前后臺系統(tǒng)中，外部的異步事件通過中斷來捕獲并運(yùn)行在后臺，而其他的任務(wù)則運(yùn)行于前臺。提高系統(tǒng)中的任務(wù)處理能力，是嵌入式前后臺系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。本文描述了利用狀態(tài)機(jī)來提高嵌入式前后臺系統(tǒng)任務(wù)處理能力的實(shí)現(xiàn)方法。為了便于研究和描述狀態(tài)機(jī)在嵌入式前后臺軟件系統(tǒng)中的應(yīng)用，本文將以移動(dòng)2G光纖直放站近端機(jī)的監(jiān)控軟件案例來闡述和說明。

　　1 移動(dòng)2G光纖直放站近端機(jī)監(jiān)控單元

　　對于移動(dòng)2G光纖直放站近端機(jī)監(jiān)控單元，只介紹與本文有關(guān)部分的原理框圖，如圖1所示。圖中GSM

　　Modem通過AT91SAM7S256的串口1相連。由于GSM

　　Modem的特性和短消息的收發(fā)，其通信收發(fā)處理相對比較繁瑣和復(fù)雜。例如，發(fā)送短消息時(shí)，需要向Modem發(fā)送“AT+CMGS=電話號碼”并等待一定的時(shí)間，再發(fā)送短消息內(nèi)容，等待發(fā)送成功。短消息發(fā)送成功后，GSM

　　Modem將回應(yīng)“+CMGS序號”的信息。其發(fā)送需要等待的時(shí)間長短不定。

　　圖1 直放站近端機(jī)監(jiān)控單元

　　在移動(dòng)2G光纖直放站近端機(jī)中，通過串口1發(fā)送到GSM

　　Modem的數(shù)據(jù)不僅僅是短消息，還包括下行功率查詢、信源信息查詢、讀取/刪除短消息等。因此，針對移動(dòng)2G光纖直放站近端機(jī)監(jiān)控單元的要求和軟件系統(tǒng)為前后臺系統(tǒng)的特點(diǎn)，移動(dòng)2G光纖直放站近端機(jī)監(jiān)控單元的監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)采用了狀態(tài)機(jī)和隊(duì)列的方式。

　　2 軟件的設(shè)計(jì)思路

　　根據(jù)前后臺軟件系統(tǒng)的特點(diǎn)，結(jié)合移動(dòng)2G光纖直放站近端機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)，以移動(dòng)2G光纖直放站近端機(jī)的監(jiān)控軟件中的短消息收發(fā)子系統(tǒng)為例，來闡述軟件的設(shè)計(jì)思路。GSM

　　Modem的短消息接收采用軟件主動(dòng)讀取的方式，即軟件以中斷方式接收到短消息在Modem中存儲的序號，然后軟件主動(dòng)讀取短消息和刪除已讀取的短消息。短消息的收發(fā)處理流程如圖2所示。

　　2.1 短消息的接收

　　如圖2所示，GSM

　　Modem主動(dòng)上報(bào)的信息將存儲到串口1接收緩沖區(qū)中，軟件從串口1接收緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)中解析出短信序號(Modem收到的短消息在Modem中的存儲序號)存儲到短信序號隊(duì)列(短信序號緩沖區(qū)1~n)中，然后軟件通過短信序號隊(duì)列的狀態(tài)來決定是否需要向Modem發(fā)送讀取短信或者刪除短信命令。

　　當(dāng)軟件發(fā)送讀短消息命令后，GSM

　　Modem將對應(yīng)序號的短信息送出，數(shù)據(jù)將存儲到串口1接收緩沖區(qū)中，軟件再從串口1接收緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)中解析出短消存儲到短信隊(duì)列(短信緩沖區(qū)1~m)中。這樣需要軟件處理的短消息就存儲到了短信隊(duì)列中，而處理的事情則交由軟件的其他區(qū)處理。

　　圖2 直放站短信收發(fā)處理流程