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基于us/OS-II操作系统的断路器控制器研制

时间:2014-12-15 15:27攀遧:未知阅读次数: 复制分享 我要评论

摘 要:本文介绍了一种基于us/OS-II嵌入式操作系统和TMS320LF2407A DSP的低压断路器新型智能控制器的设计,对us/OS-II嵌入式操作系统、嵌入式系统的硬件设计和软件开发进行了介绍,并对us/OS-II在TMS320LF2407A芯片上的移植进行了重点介绍。样机现场试验表明,该控制器可靠性高,试验结果达到预期的设计要求,具有广阔的应用前景。

 

关键词:us/OS-II, 嵌入式,断路器,智能控制器

Abstract: the design of a new intelligent controller for low voltage circuit breaker based on us/OS-II embedded operate system and TMS320LF2407A DSP is presented, the us/OS-II embedded operate system and the design of hardware and software of embedded system are introduced, especially, the design of transplant from us/OS-II to TMS320LF2407A is introduced in detail. The results of industrial tests show that this intelligent controller has high reliability, the results of experiment has achieve to anticipation request. It can be widely applicated.

Keyword: us/os- II, Embedded, Circuit Breaker, Intelligent Controller

0. 引言

  断路器的智能操作是断路器智能化发展过程中的一个全新的概念。智能控制器是实现智能操作的核心部件[1],其基本任务是通过对电网参数的采集和处理,给出相应的控制信息。此外,智能控制器通过现场总线可以和计算机连接,进行远程监控管理。智能控制器的核心部分是软件设计。目前,我国的大多数控制器的软件设计都是采用主循环程序和中断服务程序相配合的设计方法。而近年来嵌入式系统的使用越来越成熟,其中us/OS-II嵌入式操作系统由于源代码公开化,内核体积小,可移植性好等原因,受到广泛的应用。本文采用了TI公司的DSP芯片TMS320LF2407A作为嵌入式系统硬件,将us/OS-II嵌入式操作系统移植到DSP芯片中,提高了系统的运行效率和可靠性。

1. us/OS-II嵌入式操作系统

  嵌入式系统是执行专用功能并被内部计算机控制的设备或系统,操作系统以及应用软件集成于计算机硬件系统之中,即系统的应用软件和系统的硬件一体化,嵌入式系统具有软件代码少,高度自动化,响应速度快等特点,特别是适合于要求实时和多任务处理的情况。

  us/OS-II嵌入式操作系统是一个完整的、源代码公开的、可移植的、固化的、可裁剪的占先式实时多任务内核,它是一种不可剥夺型内核,所以在任务调度是必须先设定任务的优先级。us/OS-II包括以下几个部分:内核管理、任务管理、时间管理、事件控制块、信号量管理、邮箱管理等。

  us/OS-II中创建的任务有5种状态[2],分别是:睡眠态、等待态、就绪态、运行态、中断服务态。us/OS-II是占先式内核,每个任务都要设置优先级,优先级最高的任务可以先进入CPU运行,其它任务只能先在就绪状态中等待。us/OS-II最多可以创建多达64个任务(实际可以使用的是 56个,因为前4个和后4个任务优先级被保留做系统升级用)。