摘要：本文结合智能仪器仪表的特点和发展趋势以及项目组对μC/OS2Ⅱ嵌入式系统的研究成果，提出一种基于μC/OS2Ⅱ智能仪器仪表的设计概念。将常规智能仪表的数据测量、数据分析、数据存储等基本功能以模块的形式抽象出来。在模块设计中从硬件接口的标准化和软件的模块化两方面来满足对系统功能的可配置性要求。

关键词：μC/OS2Ⅱ 智能仪器 嵌入式系统

中图分类号：TN98文献标识码：A文章编号：1007-9416(2011)10-0104-01

本文旨在基于μC/OS2Ⅱ嵌入式系统构建一个综合性的智能仪器仪表。具有强大的运算分析能力，丰富的硬件资源，强大数据通信功能，丰富的人机接口[1]。

1、智能仪器仪表功能分析

软硬件资源和丰富的通信接口实现对不同应用领域具体测量功能的集成[2][3]，具体包括以下几个方面：

(1)数据采集功能的集成：提供SPI、I2C等多种高速通信接口对具体的数据采集模块进行集成。

(2)数据的分析处理：提供强大的运算能力，支持多种算法，对所采集的数据进行分析和处理。

(3)数据交互：支持多种数据交互接口或者数据交互方式与网络中的其他节点进行数据交互[4]。

2、智能仪器仪表的硬件设计

结合目前智能仪器仪表存在的问题和相关需求，本文提出了平台化嵌入式智能仪器仪表系统的总体设计方案。硬件结构如图1所示。

在智能仪器仪表的基本功能外围扩展出数据采集模块、人机接口模块、信息交互模块三个主要的硬件功能模块。

2.1 主处理器AU1200 SOC

AMD Alchemy Au1200处理器采用MIPS32指令集，内含高性能中央处理器核心、全套业内标准的通信系统外围设备。

2.2 数据采集模块

通过I2C、SPI等外围高速通信接口对具体的数据采集模块进行集成。

2.3 数据交互接口模块

AU1200集成了一个Ethernet的MAC控制器，为此通过各个领域IEEE802.3的标准接口MII(媒介独立接口)规范的物理层收发器DM9000对外提供了RJ45接口。

3、智能仪器仪表底层软件设计

利用μC/OS2Ⅱ操作系统提供的API函数进行应用程序的开发。把μC/OS2Ⅱ移植到自己的硬件目标板上，写出相应的驱动程序以及图形界面等。在这些接口函数之上，加上自己的应用程序，就构成了所需的嵌入式软件。如图2所示，底层软件主要由操作系统内核与硬件驱动模块构成。

4、智能仪器仪表的应用效果

基于μC/OS2Ⅱ智能仪器仪表很好的应用解决了传统仪器仪表系统因为硬件资源和接口限制所导致的数据存储、交互问题。

参考文献

[1]吴鹏.我国仪器仪表行业的发展现状[J].自动化信息,2005(10):14-15.

[2]潘世永,郑萍,李英.工业自动化仪表的智能化[J].中国仪器仪表,2003(8):145-146.

[3]周骆斌,冯冬芹,褚健.工业自动化仪表的发展趋势[J].电工技术,2004(3):3-4.

[4]于洋,张永良,陈亮.基于以太网的智能过程控制仪表的设计[J].电子技术应用,2005(12):116～117.