西門子綠色電纜中國代理商

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1、把人機界面部分從主系統中獨立出來，用戶所有輸入的指令由單片機來處理，減少了主系統的工作量，使整個系統模塊化，便于開發和調試，提高了可靠性和穩定性．另外，這種人機界面設計具有通用性，便于移植到各種嵌入式系統中。本系統選用MSP430nF149單片機，是基于以下三個方面的原因：

    ①OSD功能需要經常刷新，并且要處理與主機部分的數據交換，要求單片機的計算速度足夠高，并且要求嵌入式系統能夠長時間正常運轉，且芯片功耗低。
    ②實時操作系統本身要耗費一部分內存，同時0SD功能要求建立字庫，要求內存空間足夠大，否則要外接閃存，增加設計的復雜度及成本。
    ③要連接鍵盤電路，需較多I／O口。
MSP430系列單片機是由TI公司開發的16位單片機。其突出特點是強調超低功耗，適合于各種功率要求低的應用；有較高的處理速度，在8 MHz晶振的驅動下，指令周期為125ns;MSP430F149具有60 KB的Flash ROM和2 KB RAM，可滿足系統程序量和數據量大的要求，可以解決因為加載實時操作系統而增加的內存需求，具有2個串行通信接口，其中一個串口用于跟主系統通信，另一個可用于控制其他外圍模塊；具有48個可獨立編程的I／O口，其中有2個具有中斷功能的8位并行端口，在設計按鍵電路時，可方便地采用中斷方式識別鍵值。

2、軟件設計與實現

2.1 實時操作系統
μC／OS—II是一個源碼開放，擁有搶占式內核，支持多任務的實時操作系統；任務被分為休眠態、就緒態、運行態、掛起態和被中斷態五種狀態，內核根據任務所處的狀態對任務作相應的處理，已經準備就緒的高優先級任務可以剝奪正在運行的低優先級任務對CPU的使用權。系統大部分代碼采用C語言編寫，與硬件相關的部分很集中，并給出了規范的接口說明，移植相當方便，可應用于目前大多數型號的8位、16位、32位CPU。μC／OS—II提供的僅僅是一個操作系統內核，對硬件系統要求很低，很適合在低端CPU上開發小系統。

將μC／OS—II移植在MSP430F149單片機上，對其進行裁減，只保留消息隊列一種任務間通信方式，利用它的任務優先級搶占機制，使人機界面很好地滿足嵌入式系統對實時性和可靠性的要求。下面詳細介紹基于μC／0S—II操作系統的程序設計。

2.2 軟件設計
本系統的軟件部分設計基于E-O模型的思想，劃分事件和目標。以有限狀態機的方式，在實時操作系統μC／OS一Ⅱ中，用狀態機把目標和事件聯系起來，實現OA （Object-Action）行為模式完成人機交互的過程，使以小鍵盤操作的文本菜單方式設計更清晰。

2.2.1 事件-目標驅動的用戶界面模型
事件-目標驅動的用戶界面模型，即E-O模型（E-vent-Object Drive User Interface Model），將人機交互活動歸結為事件與目標的相互作用．事件是人機交互活動中傳遞的信息，目標是交互活動的對象；事件引發交互活動，目標是交互活動的承受者。E-O模型基于的基本行為模式是"目標-動作"（OA），以目標為核心，具有面向對象風格。
E-O模型由四個邏輯部件組成：①設備管理模塊（device management module），提供與各種交互設備的接口，實現設備無關特性；②事件管理子系統（event Man-agement subsystem），它讀取輸入設備的輸入信息形成事件并進行統一管理，將反饋信息的事件解釋為適當的輸出指令并傳送給輸出設備；③目標管理子系統（object Man-agement subsystem），創建、裝載、保存用戶界面中各類目標，并對目標進行管理，④事件-目標管理子系統（event-object management subsystem），主要職責是實現事件與目標的整合，按適當策略控制事件在各目標結點之間流動，以形成和維持交互的過程，是整個用戶界面系統的核心。

2.2.2 有限狀態機的形式化描述
有限狀態機FSM（Finite State Machine）由狀態、事件、轉換和活動組成。每個狀態有1個狀態進入動作（entryaction）和1個狀態退出動作（exit action），每個轉換有1個源狀態和目標狀態并且與1個事件相關聯。當在源狀態時，該事件發生且觸發轉換的監護條件為真，則順序執行下列一些動作：①源狀態的退出動作；②轉換動作；③目標狀態的進入動作。

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