分时操作系统思想在单片机编程中的实现

个用户的点播操作，上行信号采集卡必须有接受多路电话传输信息的功能，为此，笔者设计了8路电话采集卡，可同时接受8路用户的点播操作，系统硬件框图如图1所示。
　　
　　每路大致的主程序是：检测到振铃信号后(即为振铃检测脚变低并保持8ms以上)，继电器吸合，同时马上给机定盒回一接通信号——#键(保持400ms)。然后等待机定盒发送点播信息：客房号、点播的节目号，共4位DTMF码；若1s内无DTMF码收到(收到表示为解码芯片的DV脚变高)表示操作有误，继电器断开，状态位复原，作业指针回0。收齐4位DTMF码后将其整理并带上该路的标志，转化成3字节送到串行发送缓冲区，在定时器中断服务程序中发送。等待视频服务器回送应答信息，根据应答信息不同向机定盒回送不同的信息；若超时无应答也向机定盒回送一码(发码时间都为100ms)。最后，继电器断开，状态标志复原，缓冲区清0，作业指针也回到0。一个过程完成。
　　
　　2.作业流程
　　
　　为了能实现8路分时工作，最主要的工作是将这一过程细分成一个个作业。笔者通过设计把它分成8个作业，各作业的流程如图2所示。以上每一作业返回后,“路”指针自动加1，到8后回到0，以保证分时工作合理。
　　
　　3.几点技巧
　　
　　8路电话信息采集卡的编程中，为了使程序更精练，笔者应用以下3个技巧：
　　
　　①因为这8路的工作是相同的，程序可以共用，只须再构造1“路”地址表，每一表项含有本路的输入锁存器地址、输出锁存器地址、DTMF码存放RAM地址、计时单元地址。这样可以省掉“路”调度表，因为各路相同作业的入口地址是相同的。根据“路”指针的不同，带入该“路”的地址表项，即可用相同的程序对8路分别控制操作。
　　
　　②定时器中断设置成4ms一次，这是因为电话振铃是25Hz，检测脚保持低电平的时间为10ms，它是最低的计时值。当振铃检测脚低电平保持时间少于8ms时可认为是干扰。每一路都有自己的计时单元，每次定时器中断后，在定时服务自程序中各路计时单元自动加1。在上一次作业中将计时单元请0，下一次作业读出计时单元的值，延时值即为该值乘以4ms。这样任何延时都不占用CPU机时。
　　
　　③串行数据的发送和接收是8路共有的操作，采用共同的模块。数据的链接是通过开辟缓冲区实现的，有发送缓冲区和接收缓冲区，采用4800baud的波特率。一般程序的串行数据发送时，都须要检测TI位的变化来判断1字节数据发送是否完成，由此决定可否发下一字节数据。应用到分时系统是行不通的，这要占用CPU机时，因为采用4800baud的波特率，则每一字节的发送时间少于4ms。当发送缓冲区有数据时，可在定时器中断服务自程序中发送。每一次定时中断中发送1字节数据，当下一次定时中断来时，上一字节数据必定已发送完毕，可发送下一字节数据。无须检测TI位，也不占用CPU机时。数据接收采用串行中断，接收到的数据存放到接收缓冲区供各路查询。
　　
　　结论
　　
　　将分时操作系统的思想引入单片机系统，提出了一个针对多路检测控制的单片机系统软件编程。大大减低了系统的设计成本，提高了系统的性能价格比，并在实际应用中获得成功。
　　
　　
　　
　　
　

《分时操作系统思想在单片机编程中的实现(第3页)》