单片机及时处理系统

林跃跃

摘 要

在家用电器的电控部分，单片机系统得到了广泛应用。但就目前来看，家电电控系统对成本控制有一定的要求，以至于嵌入式操作系统难以在系统中得到应用。为满足用户的多样性需求，则需要进行具有较高处理速度的单片机系统的开发，从而利用更少的资源实现更快的控制。基于这种情况，本文设计了一种单片机及时处理系统，从而为关注这一话题的人们提供参考。

【关键词】单片机 及时处理系统 家电控制

随着电器行业的不断发展，电器研发类的企业面临的市场竞争也在日渐加剧。企业不得不通过提高单片机处理速度获得更大的市场竞争力。因此，相关人员有必要对单片机的处理速度提升问题展开研究。

1 单片机及时处理系统的设计思路

就目前来看，常用的家电主控芯片只能实现简单的家电控制功能。在芯片内部，通过对运算处理单元CPU的定时器1～m和中断1～a进行设置，则能够使系统在定时器响应时完成相关变量的计时。而直至变量计时达到设定值，系统就会给予相应标志位11～1n一定的数值。当芯片完成相应标志位的识别后，则会进行相应操作11～1n的执行。但是，使用该种方式进行计时，将导致每段程序代码的最长时间无法得到准确计算。因为每段程序代码的运行会根据不同逻辑状态产生时间差异，而使用该种方式只能估算代码的时间范围。当几个标志同时达到时间时，就会出现不同程序代码段先后运行的问题，从而导致一些程序运行时长超出最短标志位需要的时间，继而导致标志位操作无法执行。而设计单片机及时处理系统，就是为了利用较少的资源满足系统的实时性任务要求。在该系统的控制下，即便同时产生多个任务，系统也能够完成事件的及时处理，因此能够使家电控制功能得到完善。

2 單片机及时处理系统的结构及功能

2.1 系统结构

从结构上来看，单片机及时处理系统由运算单元CPU、变量计时模块、事件查询部、事件生成部、事件执行部、定时器和1～a个中断构成。利用一个定时器资源，CPU就能够结合变量及时模块完成相应事件的产生。而通过中断1～a，CPU也能够产生相应的事件。按照相应规则，事件生成部可以进行事件处理和保存。利用事件查询部，CPU则能够完成保存事件的查询。根据优先级，则能够完成事件先后顺利的综合判断，从而使优先执行的事件得以立即执行。最后，利用事件执行部，系统就能完成相应操作。如图1所示。

从系统工作流程上来看，当芯片上电后，其将完成初始化操作。在这一阶段，系统将延迟100-500ms的时间，并且完成市电类型和机型的判断，同时完成IO口、中断和定时器的设置。当事件得到触发后，事件数量EvtCnt>0，事件获取流程将得到启动。根据事件，系统将进行相应操作的执行。完成当前时间执行后，如果仍然有EvtCnt>0，则需要继续进行事件的获取和执行，并直至EvtCnt=0。

2.2 系统的及时处理功能

2.2.1 事件的生成

分析系统功能可以发现，系统可以通过两种方式进行事件生成。具体来讲，就是利用定时器计时模块和中断分别生成事件。如果事件是利用定时器的计时模块生成的，系统会先判断定时器是否达到预设值。如果达到了设定值，系统计时变量将会开始计时，然后判断系统计时变量是否达到了预设值。如果达到了预设值，系统会将事件类型赋值给变量EvtNew，然后进入到事件生成流程中。如果有环节未达到设定值，就会返回最初的询问步骤。如果事件是中断生成的，则说明事件可以利用外部中断或案件触发。此时，系统将先完成中断并使能设置，然后在中断触发后进入中断服务程序。完成相应的判断和去抖操作后，系统将确认事件触发，然后将按键赋值给变量EvtNew，并且进入到事件生成流程中。

2.2.2 事件的获取

系统在获取事件时，也可以采取两种方式。一方面，系统可以按照事件优先级对事件进行有选择性的获取，从而满足系统的实时性要求。另一方面，系统可以按照事件触发的顺序完成事件获取，采取该种方式则能够简化系统操作。按照前一种事件获取方式，系统将先关中断，然后对优先级数组ucArrayEvtPriQueue[0]～[N-1]进行分析，并且从中获取高优先级事件，并且赋予ucEvtPtr序号。针对事件真实变量EvtReal，则会赋予数组ucArrayEvtQueue[ucEvtPtr]的值。将事件数量减1后，系统将会继续赋值。最后，将中断打开后，系统将完成事件获取操作。如果有事件的优先级相同，系统会根据事件触发顺序完成数组序号的排列。如果按照事件触发的先后顺序进行获取事件的流程，则需要先关中断，然后将数组ucArrayEvtQueue[ucEvtPtr]的值赋给事件真实变量EvtReal。将事件数量减1后，还要将指针变量ucEvtPtr加1。最后，将中断打开后，才能完成事件的获取。

3 结论

总之，使用该种单片机及时处理系统，能够利用较少的资源同时完成多种任务，所以能够满足任务处理对系统的实时性要求。因此，相信随着相关技术的发展，该系统将能在家电控制领域得到应用，从而帮助企业获得更多的市场竞争力。

参考文献

[1]郝嵘，高国伟，何刚等.基于单片机的远程家电控制系统的设计[J].传感器世界，2015（06）：12-16.

[2]吴却.基于公用电话网络的单片机控制家电系统设计[J].广西民族师范学院学报，2010（05）：46-49.

[3]刘刚，胡仁平.基于AT89S52单片机的家电智能控制系统的设计[J].科技信息，2010（34）：198.

作者单位

广东美的厨房电器制造有限公司 广东省佛山市 528311