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0引言
動態(tài)汽車衡稱重儀表應用于高速路出入口或其它無法對車輛進行整體稱重的場所。只要汽車軸壓在秤臺上，儀表就會進行重量采樣，并計算得出軸的重量,最后儀表將各個軸重累加得到整車的重量并顯示。
目前汽車衡儀表的采樣速率和系統(tǒng)成本之間存在著矛盾，本文設計的新型動態(tài)汽車衡儀表采用了SMALLRTOS51實時操作系統(tǒng)，該操作系統(tǒng)可工作在單片機的硬件平臺上，同時支持儀表的高采樣速率。這樣在保證動態(tài)汽車衡儀表系統(tǒng)低成本的情況下，也提高了儀表的采樣速率。
1新型動態(tài)汽車衡稱重儀表的硬件設計
儀表的硬件部分主要包括A/D采樣模塊和微處理器模塊，系統(tǒng)主硬件電路圖見圖1。

微處理器采用PHILIPS公司的P89C668,它是一款高速、低功耗、多功能的8位處理器，內帶64kB的FLASH存儲器和8kB的RAM,多中斷源，4個優(yōu)先級，可嵌套中斷結構，該處理器既可以并行編程也可以串行編程(ISP)。
A/D采用的是CIRRUS公司的CS5532,它是一款高集成度的模數(shù)轉換器，其性能可以達到24位。具有高動態(tài)范圍和靈活的電源配置選項等優(yōu)點，使得該芯片非常適合于動態(tài)稱重。
同時，為了保存儀表內的配置信息，外置了一個512kB的EEPROM,其釆用雙線通訊串口，可按128B進行頁尋址，性能可靠，使用方便。
2軟件實現(xiàn)和性能對比
2.1系統(tǒng)軟件結構
系統(tǒng)軟件結構見圖2.當系統(tǒng)運行時，儀表中嵌入的SMALLRTOS51實時操作系統(tǒng)就對系統(tǒng)內各個任務進行管理。一旦有任務需要處理，操作系統(tǒng)先判斷任務的優(yōu)先級，優(yōu)先級任務優(yōu)先處理，并將當前任務寫進等待任務隊列；如果沒有優(yōu)先級任務則繼續(xù)執(zhí)行當前任務，將需要處理的其它任務寫進等待任務隊列。
對于稱重系統(tǒng)，A/D采集任務實時性的好壞直接影響到最終處理的結果，所以儀表中把A/D采集任務的優(yōu)先級設為最高,并將數(shù)據(jù)處理的優(yōu)先級設為次高。鍵盤任務對實時性要求最低，其響應速度并不影響稱重結果，所以將鍵盤任務的優(yōu)先級設為最低。對于通訊和顯示任務，可以根據(jù)實際情況進行優(yōu)先級的設定。
2.2部分程序源代碼
部分程序源代碼如下：

CS5532每轉化一次A/D值，就給P89C668的INTO口一個低電平，導致中斷處理函數(shù)的觸發(fā)。中斷處理函數(shù)中讀A/D芯片轉化值，并給操作系統(tǒng)發(fā)一個A/D信號量。在A/D處理任務中，先建立系統(tǒng)A/D信號量，并在while語句里無超時地等待該信號量。當截獲到中斷處理函數(shù)發(fā)出的A/D信號量后，A/D任務開始進行A/D值的判斷與存儲;之后，若秤臺無車，則會進行數(shù)據(jù)處理，計算出剛剛駛過車的重量。由于在系統(tǒng)中將A/D任務的優(yōu)先級設為最高，所以一旦CS5532轉化完一次，就會觸發(fā)A/D任務，保證了釆樣的實時性。
2.3不同硬件條件和操作系統(tǒng)的對比
在使用相同的A/D采樣模塊（CS5532）情況下，不同硬件條件和操作系統(tǒng)的對比見表1,同樣是在P89C668的硬件平臺上，采用SMALLRTOS51操作系統(tǒng)可支持的采樣速率和誤差在3%以內的最大過程速度都遠遠優(yōu)于不使用SMALLRTOS51操作系統(tǒng)的儀表。在Intel368SX的硬件平臺上也使用了實時操作系統(tǒng)，且其可穩(wěn)定支持的采樣速率遠高于P89C668的硬件平臺，但其誤差在3%以內的最大過秤速度與P89C668的硬件平臺相差無幾，最大的劣勢是其成本過高，不適于大規(guī)模生產(chǎn)。
基于SMALLRTOS51的動態(tài)汽車衡儀表，不但節(jié)約了成本，而且提高了采樣速率，為計算精度的提髙提供了基礎。
3結語

采用了SMALLRTOS51后不但滿足了稱重系統(tǒng)的高實時性的要求，而且使得應用程序的設計和擴展變得容易，不需要大的改動就可以增加新的功能，為以后產(chǎn)品的更新和功能的擴展提供了便利?，F(xiàn)場測試證明，釆用SMALLRTOS51嵌入的儀表可穩(wěn)定支持200sample/s的采樣速率，為動態(tài)稱量提供便利，且儀表性能穩(wěn)定，適合大規(guī)模生產(chǎn)。

作者：吳漢林，李曉林

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