中斷服務程序( ISR)的設計

　　AD采樣和晶閘管觸發這兩項功能由中斷服務程序( ISR)來完成。根據μC /OS-Ⅱ要求, ISR開始時需調用OSIntEnter ( )函數通知μC /OS-Ⅱ系統進入了ISR,ISR結束時需調用OSIntExit ( )函數通知μC /OS-Ⅱ進行進程調度。

　　AD采樣模塊有3 個ISR,分別是: 定時器4 ISR(產生周期性的采樣保持信號) ,定時器5 ISR (產生16μs的延遲,以符合S3C44B0X的多路選擇器對切換時間的要求) ,AD ISR (讀取AD采樣結果,并進行相應的操作)。系統必須在兩次Timer4中斷之間完成6次AD采樣工作。晶閘管觸發模塊有3組、每組2個ISR。每組的2個ISR分別為一個過零檢測ISR和一個定時器ISR,共同控制一相的晶閘管觸發。

　μC /OS-II任務設計

　　前置單元通過PD IUSBD12 的Endpoint1 ( PacketSize = 16 B )接受上位機的命令,返回命令的執行狀態,通過PD IUSBD12的Endpoint2 ( Packet Size = 64 B)返回AD 采樣的結果。 這通過兩個函數TaskUsbEp1RxDone和TaskUsbEp2SendData 可以實現, 同時通過TaskUsbSetupPacket函數來處理主機發來的請求。我們設置PD IUSBD12 的Endpoint1 ( Generic Endpoint) 工作在Interrup t 模式, Endpoint2 (Main Endpoint)工作在Bulk模式,則:

1) TaskUsbEp1RxDone

　　TaskUsbEp1RxDone為前置機接受上位機采樣或置觸發角的任務,其工作流程下所示。

　　先用OSSemPend ( )等待上位機發送命令,若上位機發來的COMM_START_AD命令,則:

　　若TOTAL _ SAMPLE _ TIMES! = 0, 則通過Endpoint1返回錯誤信息給上位機,否則置AD_BUFF_P =0, TOTAL _ SAMPLE _ TIMES =所需采樣的周期數×100,開啟Timer4 (采樣保持定時器) ,通過Endpoint1返回成功信息給上位機。

　　若上位機發來的是COMM _SET_ANGLE命令則設置相應的X_ANGLE變量,能過Endpoint1返回成功信息給上位機。

2) TaskUsbEp2SendData

　　TaskUsbEp2SendData任務的工作次序為先等待AD ISR發送要求傳送數據的消息,消息發出后,在等待上次USB傳送結束,再通過Endpoint2發送緩沖區中的數據。

3) TaskUsbSetupPacket

　　TaskUsbSetupPacket任務工作次序為先等待SetupPacket事件,事件發生后再調用UsbControlHandler( )函數處理主機的請求。

　軟件整體結構

　　整體軟件結構框圖如圖4所示(圖中矩形框代表中斷服務程序ISR,橢圓代表μC /OS-Ⅱ任務虛線框代表μC /OS-Ⅱ信號量或消息隊列)。

　結　論

　　實驗結果表明,實際系統數據采集速度與設計時預期的結果基本一致,印證了現階段結合數據采集、AD轉換、數據傳輸及其它功能模塊如過零檢測、觸發可控硅等諸多任務于一體的復雜系統,必須有功能強大的硬件資源平臺做支撐;在多任務、實時性較強的場合,嵌入式實時操作系統是必不可少的;在數據傳輸方面,USB在速度方面的優勢比傳統的RS232更能滿足TCSC實時控制的要求。

參考文獻:

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