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交通信号灯利用嵌入式实时操作系统来开发嵌
摘要：相对与传统的开发方式而言，用实时操作系统进行开发是一种效率更高的方式。现以道路交通灯控制系统为例。交通信号灯具体介绍了基于小型多任务实时操作系统RTX51开发软件系统的方法和步骤，交通信号灯给出了系统的硬件电路及软件设计方案。实践测量表明，基于RTX51开发的软件系统，系统在实时性、稳定性和可靠性等方面都得到了提高。
一个高效的系统，不仅要求系统能够同时执行多个任务，对每个任务作出实时响应，而且要求系统能够及时响应随机发生的外部事件，并对其作出快速处理。对于这样的系统应用，采用实时操作系统RTOS(Real-time-Operating System)作为系统软件设计平台是一个良好的选择，它可以灵活地安排系统资源，简化复杂的软件设计，加快软件的开发效率，大大缩短了项目的开发周期。道路交通灯是常见的一种多任务控制系统，交通信号灯本文以此为倒，详细阐述了51嵌入式实时操作系统RTX51开发软件的方法和步骤。
根据以上功能要求，完整的交通灯控制系统硬件电路如图l所示，主要由三部分模块组成：单片机小系统模块、红绿色显示模块、倒计时显示模块、紧急中断模块。
(1)单片机小系统：包括时钟电路和开关复位电路。单片机选用具有成本低廉且具有串口ISP下载功能的STC89C52单片机，晶振选用12 MHz。
(2)信号灯指示电路：东西南北四个方向分别有红、绿、黄三个状态指示的灯，其中南北方向的红绿黄发光二极管分别连接到P1．O～P1．2，东西方向的红绿黄发光二极管分别连接到P1．3～P1．5。
(3)倒计时显示：每个交通灯状态倒计时时间由两位共阳数码管显示，八位段码分别连接到P0．0～P2．7，两位位选通过反向器分别连接到P3．4、P3．5。
(4)紧急中断：开关K1为紧急中断开关，当有特殊情况时按下K1，K1连接到单片机P3．2外部中断O输入端。
近年来，利用嵌入式实时操作系统来开发嵌入式系统的软件已是大势所趋。这是因为传统的这类设计中，大多采用了中断结合单任务的顺序机制进行，这种设计方法虽然比较直观，但是也带来了诸如稳定性差、交通信号灯不便于调试等问题。交通信号灯尤其是当系统比较复杂、实时性要求比较高时，交通信号灯这种单任务机制的缺陷更为明显。利用嵌入式实时操作系统，程序开发者可以将复杂的系统分成多个相对独立的任务，从而分而治之，降低了系统的复杂性；通过对不同的任务赋以不同的优先级，从而能够保证系统的实时性；同时，由于软件系统有多个任务组成，所以其模块化程度好。提高了系统的可维护性。因此，这里利用实时操作系统RTX51来进行软件系统的设计。
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