基于μC／OS-Ⅱ的通信电源监控系统的设计

2 通信电源监控系统的硬件结构
本方案设计的通信电源监控系统主要实现后台通讯、模块通信、开关量及模拟量的测量、告警管理、电池管理、液晶显示和键盘处理的功能，同时还可通过以太网、RS 485或．Modem方式将系统的当前运行信息上传后台集中监控中心。此通信电源监控系统的硬件结构框图如图1所示。开关量输入部分主要实现对交流输入空开、交流输出空开、防雷器状态的监控；模拟量信号采集部分实现对交流电压、母排电压、电池电压、电池电流、负载电流、电池温度的测量；告警干结点输出部分主要实现整流模块故障、负载下电、电池保护、交流SPD故障、交流停电等的故障通过声光的形式输出，以便用户能及时处理系统故障。

3 通信电源监控系统的软件设计
根据通信电源监控系统要实现的主要功能及嵌入式实时操作系统μC／OS-II的任务调度，可将软件部分划分为如下11个相对独立的任务，按优先级从高到低分别是：RTC任务、界面菜单显示任务、CAN协议通讯任务、I2C协议通讯任务、后台通信协议任务、模拟量测量任务、告警任务、电池管理任务、网络通讯任务、自检任务、系统配置参数存储任务。每个任务都是一个无限的循环，在任意时刻，都只能处于以下5种状态之一：休眠态、就绪态、运行态、挂起态(等待某一事件发生)及被中断态。多任务运行的实现实际上是靠CPU(中央处理单元)及μC／OS-Ⅱ在许多任务之间转换和调度来实现的。本系统任务间的通信和同步用到的系统服务是互斥型信号量，信号量用于控制共享资源的使用权。综上所述，本监控系统的软件框架如图2所示。

4 结 语
本文介绍了在ARM7系列微处理器TMS470R1A288上移植多任务实时操作系统μC／OS-Ⅱ开发通信电源监控系统的方案，详细介绍了其硬件设计和软件设计。该设计改善了传统通信电源监控系统实时性差、成本高、部分软件故障导致整个监控单元故障的缺点，使通信电源监控系统具有足够的灵活性、健壮性、实时性。