監(jiān)控系統(tǒng)的軟件架構

　　從均質器的技術要求可以看出，這是一個典型的多任務系統(tǒng)，涉及樣品室的溫度監(jiān)控、定時器的運行、運行速率模擬光標以及鍵盤的響應等任務對實時性均有一定的要求。此外，電機的軟啟動和調速，也要求系統(tǒng)提供實時服務。為此，監(jiān)控軟件采用MXT•RTOS51實時系統(tǒng)，一共建立了包括命令任務command()等六個用戶任務，其中五個任務在系統(tǒng)boot時創(chuàng)建，測溫任務在命令任務中創(chuàng)建。

　　系統(tǒng)軟件依照MXT•RTOS51要求分為用戶代碼、BSP包和實時系統(tǒng)三塊，分別置于“user”“BSP”“ERTOS”三個文件夾下(見圖2)。

　　用戶任務代碼的編寫與嵌入

　　用戶任務直接在MXT•RTOS51實時系統(tǒng)的模板上編寫。首先是在頭文件中定義鍵盤，然后按照鍵名在模板上填寫與功能相關的消息代碼。以停止鍵和低速鍵為例：根據已定義的“STOP”和“SLOW”鍵(文件片段見圖3)，在鍵盤預處理key_pre()任務中“按鍵抬起有效”的項下填寫預處理代碼，處理完后向命令任務command()發(fā)送停止計時“Timing_Stop”或改變速率“Change_Ratio”消息(代碼片段見圖4)。

　　命令任務command()其實就是用戶程序，是直接面向監(jiān)控對象的，屬于并行多分支選擇模式。MXT•RTOS51實時系統(tǒng)的模板把這些用戶程序以swtch/case方式表達，一個case就是一個獨立的用戶程序，與其它用戶程序在時間、邏輯上毫無關聯，甚至沒有對相關的口線、寄存器等硬件的操作代碼(代碼片段見圖5)。由于層次結構清楚以及與硬件的無關性，這些代碼編寫、維護十分方便，也完全可以在不同硬件平臺之間移植。事實上，無菌均質器這部分監(jiān)控代碼就是在“時代民芯開發(fā)板上編寫、調試的，當均質器硬件板出來后，直接移植到目標板上，與BSP包一起編譯即形成可執(zhí)行代碼，實現了軟硬件開發(fā)的并行工程。

　　結語

　　MXT•RTOS51實時操作系統(tǒng)和MXT8051單片機在無菌均質器監(jiān)控系統(tǒng)的應用表明，由于該系統(tǒng)集合了操作系統(tǒng)和SoC資源的雙重優(yōu)勢，大大簡化了硬件的設計、減少了軟件開發(fā)的工作量，可為同類生物電子儀器的系列化開發(fā)提供借鑒。

　　參考文獻：

　　[1]《基于時代民芯SOC的MXT•RTOS51實時系統(tǒng)》 康祖令 東南大學計算機科學與工程學院 2010.02

　　[2]《MXT•RTOS51實時系統(tǒng)程序手冊》大賽“生物電子”隊作品 2010.02