Встраиваемые системы. Проектирование приложений на микроконтроллерах семейства 68HC12/HCS12 с применением языка С

 • Список с указателями;

 • Очередь;

 • Круговая очередь;

 • Стек.

Более сложные

1. Объясните различие между жесткой, твердой, и мягкой системами в режиме реального времени. Приведите пример для каждой из них.

2. Сравните динамическую память со стеком. Где они обычно размещаются в системе памяти? Почему?

3. Каких методов программирования нужно избегать, чтобы сохранить память RAM? Почему?

4. Определите каждое из различных состояний, в которых может находиться задача. Во скольких состояниях задача может находиться одновременно?

5. Что такое — управляющий блок задачи (TCB)? Из чего он должен состоять? Какая структура данных была бы хорошим выбором для TCB? Почему?

6. Какова функция диспетчера/планировщика в ядре ОСРВ? Определите каждый из различных алгоритмов планирования и их свойственные им преимущества и недостатки.

7. Что такое конкуренция? Как это происходит? Как этого избежать?

8. Что такое повторная входимость? Как это происходит? Как это предотвратить?

9. Что понимается под отказоустойчивой работой ОСРВ? Почему — это проблема является критичной при разработке ОСРВ?

10. Управляемая прерыванием ОСРВ должна быть выполнена на 68HC12. Вы решили, что система всегда должна отвечать на прерывания с более высоким приоритетом, когда они происходят. Как это может быть выполнено? Вспомните, что 68HC12 автоматически отключает систему прерывания при ответе на прерывание, Подсказка: Посмотрите описание команд CLI и SEI ассемблера 68HC12.

Исследовательские

1. Разработайте стек и связанные с ним функции, использовав список с указателями для динамического распределения памяти.

2. Разработайте приоритетную часть системы фонового опроса с передним планом, для защиты от перегрева транзисторов, описанной в применениях раздела 8.9.

На рис. 8.25 (совпадающим с рис. 8.21 и повторенном здесь для удобства) показана система защиты от транзистора от перегрева. Температура транзистора постоянно контролируется датчиком температуры LM34 (в пластмассовое корпусе) приклеенным к металлическому корпусу мощного транзистора K-220. Напряжение на на выходе датчика линейно связано с его температурой (коэффициент 10 мВ/°С). Выход LM34 подан на один из входов аналогового компаратора, построенного на ОУ. На другой вход подается опорное напряжение, задающее порог температуры. Когда температура мощного транзистора достигает этого порога, на входе системы прерывания микроконтроллера появляется активный сигнал низкого уровня формирующий запрос на прерывание IRQ.

Рис. 8.25. Система защиты транзистора от перегрева

3. Разработайте и проверьте функцию, позволяющую модифицировать состояние задачи.

4. Выполните управляющий блок задачи (TCB) при помощи соответствующей структуры данных. Обеспечьте функции поддержки, чтобы обращаться к различным информационным полям TCB и модифицировать их.

5. Опишите различные методы выполнения межзадачной связи в ОСРВ.

6. Напишите короткую статью на две страницы, рассмотрев все за и против для двух вариантов: создание собственной ОСРВ и приобретение готовой системы.

Глава 9 РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ СЕТИ С ИНТЕРФЕЙСОМ msCAN

ПОСЛЕ ИЗУЧЕНИЯ ГЛАВЫ ВЫ СМОЖЕТЕ:

• Рассказать о назначении информационных промышленных сетей;

• Описать протокол CAN;

• Рассказать об аппаратных средствах, необходимых для объединения в CAN сеть нескольких микропроцессорных контроллеров;

• Создать программу синхронизации контроллеров в CAN;

• Описать различия между модулем msCAN семейства HC12 и модулем msCAN семейства HCS12;

• Создать программу для модуля msCAN12, позволяющую осуществлять связь с другими узлами CAN сети;

• Кратко рассказать о работе контроллера последовательного обмена BDLC, также позволяющего объединять МК в информационную сеть, но более медленную и менее надежную, чем CAN.

В этой главе, мы изучим еще один тип контроллера последовательного обмена, который наряду с ранее рассмотренными модулями SPI и SCI, присутствует в составе МК семейства 68HC12/HCS12. Сначала мы кратко остановимся на информационных сетях из обычных компьютеров, рассмотрим проблемы, связанные с их организацией. Далее мы исследуем возможность создания распределенных систем на основе микроконтроллеров, изучим аппаратные средства и режимы работы специального сетевого интерфейса msCAN в составе МК 68HC12/HCS12, научимся составлять простые программы для обмена сообщениями между несколькими узлами распределенной системы управления с обменом по протоколу CAN.

9.1. Компьютерные сети