GPRS與ZigBee的城市照明系統(tǒng)網關設計
3.2 μC/OS-II系統(tǒng)移植
μC/OS-II作為一個源代碼公開的操作系統(tǒng),在具體應用中穩(wěn)定可靠,可擴展性強,功能強大,并且支持uIP、TCP/IP協(xié)議棧、μC/GUI等。μC/OS-II內核屬于搶占式,最多可以處理64個任務,每個任務相對獨立,都有超時函數,時間用完后交出MCU使用權。μC/OS-II系統(tǒng)架構如圖7所示。
為了使所設計的網關程序實時性更強、運行穩(wěn)定性更高、擴展性更強,將μC/OS-II操作系統(tǒng)移植到MCF52223上。其移植步驟如下:
①設置與處理器及編譯器相關的代碼(OS_CPU.H)。OS_CPU.H包括了用#define定義的與處理器相關的常量、宏和類型定義。不同的編譯器會使用不同的字節(jié)長度來表示同一數據類型,所以要定義一系列數據類型以確保移植的正確性。
②處理器相關部分匯編實現OS_CPU_A.ASM函數的修改。要求用戶編寫4個匯編語言函數:OSStartHighRdy()、OSCtxSw()、OSIntCtxSw()、OSTickISR()。
③用C語言實現與處理器任務相關的函數OS-CPU_C.C。μC/OS-II的移植要求用戶編寫6個簡單的C函數:OSTaskStkInit()、OSTaskCrea teHook()、OSTaskDelHook()、OSTaskSwHook()、OSTaskStatHook()、OSTimeTickHook()。
當μC/OS-II系統(tǒng)移植完成后,添加網關節(jié)點實現的基本任務,包括網關與GPRS模塊通信任務;網關與ZigBee模塊通信任務;液晶屏顯示任務;按鍵任務;I2C總線存儲任務。
結語
在蘇州科技園的某條道路上對20個景觀燈安裝了單燈測控節(jié)點,組成單燈ZigBee無線傳感器網絡,而后在道路電控柜中安裝了所設計的網關,最后通過監(jiān)控中心的上位機軟件進行了測試。經實際運行,該系統(tǒng)可以很好地達到預期的效果,該網關方案較好地解決了ZigBee無線傳感器網絡與監(jiān)控中心之間的數據傳輸問題。此外,雖然該網關設計方案是以照明監(jiān)控系統(tǒng)為依托的,但為類似的無線傳感器網絡的網關設計提供了很好的參考,具有較高的實際應用價值。
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