Coldfire內(nèi)核的MCU通用工業(yè)控制平臺

2 控制平臺軟件設(shè)計
2．1 飛思卡爾MQX RTOS 3．0
系統(tǒng)移值了飛思卡爾MQX RTOS．MQXRTOS操作系統(tǒng)。該操作系統(tǒng)是一個可以裁剪的操作系統(tǒng)，可以根據(jù)用戶的需要配置相應(yīng)的內(nèi)核。飛思卡爾MQX RTOS為基于飛思卡爾處理器和MCU的嵌入式設(shè)計提供了先進的軟件技術(shù)。
Freescale MQx軟件提供了一個應(yīng)用編程接口(API)，其模塊化的、基于組件的架構(gòu)使微調(diào)定制式應(yīng)用非常簡單。此外，它還允許設(shè)計人員在他們的設(shè)計中增加Web服務(wù)器、電子郵件、網(wǎng)絡(luò)管理、安全和路由。組件只有在需要時連接，從而防止了未使用的功能占用內(nèi)存空間。利用其直接API，飛思卡爾MQX RTOS的解決方案實現(xiàn)了飛思卡爾日益壯大的軟件和工具在網(wǎng)絡(luò)中的輕松擴展，如安全、工業(yè)協(xié)議和圖形插件等。與專為桌面系統(tǒng)設(shè)計的通用操作系統(tǒng)不同，飛思卡爾MQX RTOS專為實現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)的速度和規(guī)模效率而設(shè)計。它的軟件擁有強大的、先占式實時性能，上下文切換和中斷時間的優(yōu)化實現(xiàn)了快速、可預(yù)測的響應(yīng)時間。其很小的可配置外形保護了嵌入式應(yīng)用的內(nèi)存空間，在經(jīng)過配置后ROM只有6 KB，包括內(nèi)核、中斷、信號量、隊列和內(nèi)存管理器。
系統(tǒng)的內(nèi)核構(gòu)成包括系統(tǒng)初始化、輕量級信號量、堆棧使用、錯誤任務(wù)管理、任務(wù)隊列切換、自動的任務(wù)產(chǎn)生和內(nèi)核內(nèi)存管理。可裁剪部分為隊列、命名服務(wù)、中斷、消息、事件、信號量、互拆信號量、處理器內(nèi)部通訊、例外處理、內(nèi)核日志、I／O子系統(tǒng)、格式I／O和定時器等。
2．2 飛思卡爾MQX RTOS 3．0．0的移植
MQX RTOS 3．0．0具體應(yīng)用在內(nèi)核中的外層或高層，而位于內(nèi)核底層的則是MCF52259。這兩者之間由“硬件抽象層”(HAL)來連接。因為是第三方專門提供的軟件服務(wù)，對特定的芯片不用改BSP包，只要進行如下的步驟就可以順利進行二次開發(fā)：從飛思卡爾官方網(wǎng)站下載Code-Warrior for ColdFire v7．1 Professional edition(30天試用)和MQX 3．0．0。安裝MQX 3．0．0進行編譯一些演示程序，如can、以太網(wǎng)到串口的數(shù)據(jù)鏈路、USB主機和器件功能演示、提供HTTP，F(xiàn)TP，TFTP服務(wù)等，用戶可以在它的基礎(chǔ)上擴展自己的應(yīng)用程序。

3 結(jié)語
本文基于Freescale半導(dǎo)體公司的32位高效能微控制器系列MCF5225x設(shè)計了485接口、USB接口、隔離數(shù)字信號輸出／輸入接口、以太網(wǎng)口、模擬信號輸入接口及電源接口電路，實現(xiàn)了中小企業(yè)生產(chǎn)制造和工業(yè)控制中所需大部分通用功能。根據(jù)本方案設(shè)計出的工控通用開發(fā)平臺具有一定的市場前景，在一定的場合能夠進行特定的功能控制，可以代替PLC，DCS構(gòu)成的系統(tǒng)穩(wěn)定和低成本的是這個平臺的一個最大的亮點。