AB
2键：1 1 0
67
3键：1 1 0 4键：1 0 1
23
5键：1 0 1
列码
1110 1101 1011 0111 1110 1101
y0 y1 y2 y3 列线
A键：0 1 1 1 0 1 119
1
并1 行0 接1 口0
0
0
0
线反转法
+5V
1
+5V
并1 行0
接1
口1
0
1
1
+5V +5V
20
息
间
到
创建任务 OSTaskCreate()
就绪
删除任务
任务调度 任务被占先
OSTaskDel()
删除任务
OSTimeDly()
等 待
挂 OSSemPend()
消
起 OSMboxPend()
息
OSQPend()
中断
运行
中断结束
中断 服务
Uc/osII 阻塞态(dormant)：指任务驻留在程序 空间中,还没 有交给内 核管理。 把任务交 给内核是 通 过调用OSTaskCreate( )或OSTaskCreatExt( )实现的。
分层：上述三类任务按1、2、3类优先顺序排列。 分级：同类任务按其重要性来安排优先级。
任务调度时： 时间片轮转与中断相结合策略
3、任务的管理与协调 P142
一般都把第I类任务分配到各采样周期，每个周期执行一个第 I类任务，其余时间分配给外部任务。其他通过中断触发的内 部任务则通过中断套嵌的方式，插入采样任务外的其他各任 务的执行周期中执行。
智能监控单元主要功能是：监控和保护
2
具体地： 1、测量和计量功能
替代传统测量仪表，检测线 路的电流、电压、功率等
2、保护功能 电参量保护
电流保护 电压保护
过载、短路 延时、差动
过压、欠压 失压、反相序
非电参量保护
温升、绝缘、环 境温度、湿度
3
3、监控功能（P106）
漏电断路器的工作原理
图中Ｌ为电磁铁线圈，漏电时可驱动闸刀开关Ｋ１断开。每个桥臂用两只１Ｎ４０ ０７串联可提高耐压。 Ｒ３、Ｒ４阻值很大，所以Ｋ１合上时，流经Ｌ的电流很 小，不足以造成开关Ｋ１断开。Ｒ３、Ｒ４为可控硅Ｔ１、Ｔ２的均压电阻，可以 降低对可控硅的耐压要 求。Ｋ２为试验按钮，起模拟漏电的作用。按压试验按钮Ｋ ２，Ｋ２接通，相当于外线火线对大地有漏电，这样，穿过磁环的三相电源线和零 线的电流的矢量和不为 零，磁环上的检测线圈的ａ、ｂ两端就有感应电压输出，该 电压立即触发Ｔ２导通。由于Ｃ２预先充有一定电压，Ｔ２导通后，Ｃ２便经Ｒ ６、Ｒ５、Ｔ２放电，使 Ｒ５上产生电压触发Ｔ１导通。Ｔ１、Ｔ２导通后，流经 Ｌ的电流大增，使电磁铁动作，驱动开关Ｋ１断开，试验按钮的作用是随时可检查 本装置功能是否完好。用 电设备漏电引起电磁铁动作的原理与此相同。Ｒ１为压敏 电阻，起过压保护作用。
（1）用一个执行时间图描述在下列算法时各自执行这些任 务的情况：RR（时间片＝1）和非抢占式优先级（数大的优先级
高 ）。
（2）对于上述每种算法，各个任务的周转时间是多少？平 均周转时间是多少？
（3）对于上述每种算法，各个任务的带权周转时间是多少 ？平均带权周转时间是多少？
38
分析： RR算法：系统把所有就绪进程按先入先出的原则排 成一个队列。新来的进程加到就绪队列末尾。每当执 行进程调度时，进程调度程序总是选出就绪队列的对 首进程，让它在CPU上运行一个时间片的时间。当进 程用完分给它的时间片后，调度程序便停止该进程的 运行，并把它放入就绪队列的末尾。(时间片结束后 比较优先级，数大的先运行)
32 等待或挂起(Pending)：正在运行的任务由于调用延时函数OSTimeDly( )或等待事件信号
量的来临而将自身挂起,因而处于等待或挂起态。因为 等待某事 件而被挂 起的任务 注册在 该事件的等待列表中。
中断态(Interrupt)：正在运行的 任务可以 被中断,除非 是该任务 将中断关 闭。被中 断的任务 进入中断服务程序(ISR)。如果中断服 务程序使 一个更高 优先级的 任务准备 就绪 , 这中断 服 务程序结束后,则更高优先级的任务开始运行程序。
35
4、任务调度方法和执行过程（P143）
采样
设置第一类任务标志， 触发任务调度
进入判断
有执行 否则启动外部任务
36
例题：假定在单CPU条件下有下列要执行的任务：
任务
1 2 3 4 5
运行时间
10 1 2 1 5
优先级
3 1 3 4 2
37
任务到来的时间是按任务编号顺序进行的（即后面任务依
次比前一个任务迟到一个时间单位）。链到就绪队列的末 尾；然后，把CPU分给就绪队列的首进程。
第五章 智能电器监控单元的设计
本章主要内容和要求： 了解智能监控单元硬件总体结构和功能 介绍监控单元中各模块的设计原理 任务调度系统的设计思想和基本方法 实时数据和历史数据的存放格式
1
5.1 智能监控单元的功能及结构组成 一、基本功能
输入输出接线端子
ZW1系列智能型万能式断路器
机械或机电动作机构 智能监控单元
31
2、抢占式任务调度和非抢占式任务调度及其特点
抢占式任务调度需要切换的任务状态有五种：等待态、就绪态 、运行态、休眠态、中断态。
休眠：任务驻留在程序空间，还没有交给uC/OS-II管理
就绪：任务建立后，进入就绪状态
删除任务
等待或挂起：等待某一事件发生，或等待延时
等待 或挂
起
休眠
收
挂
到
起
消
时 OSTimeTick()
26
二、监控器软件常用的设计模式与适应场合
1、进程式设计模式及其应用（整体上表现为单线程的 循环结构）
优缺点？
27
2、模块化的前后台操作设计模式及程序结构 前台程序：表现为一个大循环，内含程序转移、查 询、子程序调用等。 后台程序：包括所有实时性要求较高的程序模块， 通常采用中断请求方式处理。
28
4
4、通信功能
5、人机交互功能
6、故障录波功能
智能仪表
无纸记录仪
5
二、智能监控单元硬件功能模块的划分 输入、中央控制、开关量输出、通信、人机交互五个模块
6
三、中央控制模块的一般结构和设计方法 1、中央控制模块结构设计步骤 （1）监控单元功能可分为三类： 只完成逻辑和开关量 只完成三分之一的保护和操作功能
智能电器软件 设计的困难
多种功能
执行频率 实时性不同
计算数据量大
每周期采n个点 取一点，每点有 大量的数据处理 和计算
传统的软件设计 已不能适应，需 用操作系统的进 程管理和调度思 想
30
1、任务及任务调度的概念
任务：完成一项工作的程序及其使用的操作数在处理器中工作的 过程。在智能电器监控器中，实现指定功能的模块称为任务。 任务调度：按照优先顺序完成任务状态的切换。 实时操作系统分为：抢占式任务调度和非抢占式任务调度。
非抢占式任务调度进程的三个基本状态及转换
提交进入
等待
得到资源
资源不足
就绪
时间片到 调度选中进入
完成
执行
33
1、任务的划分 P141
三类： 第一类：有严格的时间起点和终点，有执行周期和任务周期。 第二类：没有严格的起始点，但有严格的终止点。 第三类：除上述二类以外的所有任务。
34
2、任务的调度
采用分层、分级调度的策略：
16
一、DIP开关是广泛应用于计算机主板的超频、无线通讯、广播 电视等设备的调频对码及自动化设备的计算机软件编程和数控设 备、仪器仪表（无线遥控、时间继电器，温控仪，计数器）及自 动化的换控，预置电路中的控制元件。 二、DIP开关的电气特性为: 1.电器寿命:每个开关在电压24VDC 与电流25mA之下测试,可来回拨动2000次 ； 2.开关不常切换的 额定电流:100mA,耐压50VDC ； 3.开关经常切换的额定电 流:25mA,耐压24VDC ； 4.接触阻抗:(a)初始值最大50mΩ；(b) 测试后最大值100mΩ； 5.绝缘阻抗:最小100mΩ,500VDC ； 6. 耐压强度:500VAC/1分钟 ； 7.极际电容:最大5pF ； 8.回路:单接 点单选择:DS(S),DP(L) 。 三、DIP开关的形式和样式是多样 的，不同生产厂家的开关因规格的不同均有差异。
就绪(Ready)：当任务一旦建立,这个任务 就处于就 绪态准备 运行。任 务可以动 态的被另 一 个程序建立,也可以在系统运行开始之前建立。通过调用OSTaskDel( )使任务返回到阻塞 态。就绪态的任务都放在就绪列表中。在任务调度时,指针OS TCBHighRdy指向优先级最 高的就绪任务,也就是立刻就要运行的任务。 执行(Running)：准备就绪的最 高优先级 的任务获 得CP U的控制 权,从而处于 运行态。 指针 OSTCBCur指向正在运行的任务。
3、嵌入式系统软件设计模式的应用及程序结构
应用层
基本功能层
管理调度层
硬件驱动层
A/D
LED
I/O
键盘
脉冲 计数
29
三、RTOS概念及其在监控器软件中的实现
RTOS (real-time tasking operating system)实时多任 务操作系统。 智能电器监控器软件实时性提出的要求。
RR：
作业 1 2 1 3 4 1 5 3 1 5 1 5 1 5 1 5 1 1 1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
MOV R3, A AJMP DISP0 DISP1: RET DSEG: DB C0H, 0F9H, 0A4H, 0B0H, 99H DSEG1:DB 14H, 04H, 0F8H, 80H, 90H DLY: MOV R7, #02H DLY1: MOV R6, #0FFH DLY2: DJNZ R6, DLY2