物聯(lián)網(wǎng)嵌入式技術(shù) 第2版 課件 知識(shí)點(diǎn) 8-1防盜系統(tǒng)任務(wù)1實(shí)現(xiàn)RTOS操作系統(tǒng)

視頻CONTENTS目錄目錄任務(wù)發(fā)布PART1沖關(guān)學(xué)習(xí)PART2任務(wù)小結(jié)PART3課外拓展PART4PART1任務(wù)發(fā)布任務(wù)描述制定職業(yè)能力目標(biāo)12重點(diǎn)分析難點(diǎn)分析34PART1任務(wù)發(fā)布任務(wù)一主要是配置RTOS實(shí)現(xiàn)簡單的串口，你的具體任務(wù)如下：通過STM32CubeMX軟件進(jìn)行RTOS操作系統(tǒng)的安裝與配置實(shí)現(xiàn)單任務(wù)的串口數(shù)據(jù)輸出1任務(wù)描述PART1任務(wù)發(fā)布任務(wù)描述制定職業(yè)能力目標(biāo)12重點(diǎn)分析難點(diǎn)分析34PART1任務(wù)發(fā)布能根據(jù)RTOS相關(guān)手冊，利用STM32CubeMX準(zhǔn)確配置STM32的操作系統(tǒng)；能夠在配置的RTOS系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，配置串口，進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示。2制定職業(yè)能力目標(biāo)PART1任務(wù)發(fā)布任務(wù)描述制定職業(yè)能力目標(biāo)12重點(diǎn)分析難點(diǎn)分析34PART1任務(wù)發(fā)布01操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)3重點(diǎn)分析PART1任務(wù)發(fā)布任務(wù)描述制定職業(yè)能力目標(biāo)12重點(diǎn)分析難點(diǎn)分析34PART1任務(wù)發(fā)布02STM32F1定時(shí)器CR101理解FreeRTOS的任務(wù)處理方式。4難點(diǎn)分析PART1任務(wù)發(fā)布PART2沖關(guān)學(xué)習(xí)3熟悉工單2知識(shí)儲(chǔ)備4任務(wù)實(shí)施1設(shè)備選型PART2沖關(guān)學(xué)習(xí)1設(shè)備選型PART2沖關(guān)學(xué)習(xí)沖關(guān)啦闖關(guān)題目哪些傳感器可以用于家庭防盜檢測？（

）A、壓電傳感器B、人體紅外傳感器C、位移傳感器D、超聲波傳感器B3熟悉工單4任務(wù)實(shí)施2知識(shí)儲(chǔ)備1設(shè)備選型PART2沖關(guān)學(xué)習(xí)了解生活中的智能安防防盜系統(tǒng)①常見的幾種操作系統(tǒng)FreeRTOS任務(wù)2知識(shí)儲(chǔ)備PART2沖關(guān)學(xué)習(xí)嵌入式操作系統(tǒng)介紹②③④①①了解生活中的智能安防防盜系統(tǒng)2知識(shí)儲(chǔ)備智能安防報(bào)警系統(tǒng)是同家庭的各種傳感器、功能鍵、探測器及執(zhí)行器共同構(gòu)成家庭的安防體系，是家庭安防體系的"大腦"。報(bào)警功能包括防火、防盜、煤氣泄露報(bào)警及緊急求助等功能，報(bào)警系統(tǒng)采用先進(jìn)智能型控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、由微機(jī)管理控制，實(shí)現(xiàn)對匪情、盜竊、火災(zāi)、煤氣、緊急求助等意外事故的自動(dòng)報(bào)警。2知識(shí)儲(chǔ)備思考一下，智能安防報(bào)警系統(tǒng)可以由哪些設(shè)備構(gòu)成？①了解生活中的智能安防防盜系統(tǒng)智能安防報(bào)警系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成：3探測器2功能鍵1各種傳感器4執(zhí)行器①了解生活中的智能安防防盜系統(tǒng)2知識(shí)儲(chǔ)備報(bào)警功能包括：防盜緊急求助防火煤氣泄露報(bào)警智能安防報(bào)警系統(tǒng)可以有哪些報(bào)警功能①了解生活中的智能安防防盜系統(tǒng)2知識(shí)儲(chǔ)備智能化安防系統(tǒng)系統(tǒng)構(gòu)成：A門禁B報(bào)警C監(jiān)控①了解生活中的智能安防防盜系統(tǒng)2知識(shí)儲(chǔ)備智能化安防報(bào)警系統(tǒng)的子系統(tǒng)：010203040506防盜報(bào)警系統(tǒng)01視頻監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)02出入口控制報(bào)警系統(tǒng)03保安人員巡更報(bào)警系統(tǒng)04GPS車輛報(bào)警管理系統(tǒng)05110報(bào)警聯(lián)網(wǎng)傳輸系統(tǒng)06①了解生活中的智能安防防盜系統(tǒng)2知識(shí)儲(chǔ)備智能化安防報(bào)警系統(tǒng)的分類：防盜報(bào)警系統(tǒng)分為周界防衛(wèi)建筑物區(qū)域內(nèi)防衛(wèi)單位企業(yè)空曠區(qū)域內(nèi)防衛(wèi)單位企業(yè)內(nèi)實(shí)物設(shè)備器材防衛(wèi)嵌入式操作系統(tǒng)介紹②常見的幾種操作系統(tǒng)FreeRTOS任務(wù)2知識(shí)儲(chǔ)備PART2沖關(guān)學(xué)習(xí)了解生活中的智能安防防盜系統(tǒng)①③④②②嵌入式操作系統(tǒng)介紹2知識(shí)儲(chǔ)備AndroidLinuxIOSWindows②嵌入式操作系統(tǒng)介紹2知識(shí)儲(chǔ)備EOS負(fù)責(zé)嵌人系統(tǒng)的全部軟、硬件資源的分配、調(diào)度工作，控制協(xié)調(diào)并發(fā)活動(dòng)；它必須體現(xiàn)其所在系統(tǒng)的特征，能夠通過裝卸某些模塊來達(dá)到系統(tǒng)所要求的功能。嵌入式操作系統(tǒng)EOS（EmbeddedOperatingSystem）是一種用途廣泛的系統(tǒng)軟件，過去它主要應(yīng)用于工業(yè)控制和國防系統(tǒng)領(lǐng)域。②嵌入式操作系統(tǒng)介紹2知識(shí)儲(chǔ)備可裝卸性強(qiáng)實(shí)時(shí)性統(tǒng)一的接口操作方便、簡單提供強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能強(qiáng)穩(wěn)定性，弱交互性321456固化代碼7EOS嵌入式操作系統(tǒng)的特點(diǎn)③嵌入式操作系統(tǒng)EOS分類2知識(shí)儲(chǔ)備實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)非實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)21RTOS支持實(shí)時(shí)系統(tǒng)工作，首要任務(wù)是調(diào)度一切可利用資源，以滿足對外部事件響應(yīng)的實(shí)時(shí)時(shí)限，其次提高系統(tǒng)的使用效率。主要用在控制、通信等領(lǐng)域。這類操作系統(tǒng)不特別關(guān)注單個(gè)任務(wù)響應(yīng)時(shí)限，其平均性能、系統(tǒng)效率和資源利用率較高，適合于實(shí)時(shí)性要求不嚴(yán)的消費(fèi)類電子產(chǎn)品，如個(gè)人數(shù)字助理、機(jī)頂盒等常見的幾種操作系統(tǒng)③嵌入式操作系統(tǒng)介紹FreeRTOS任務(wù)2知識(shí)儲(chǔ)備PART2沖關(guān)學(xué)習(xí)了解生活中的智能安防防盜系統(tǒng)①②④③③常見的幾種操作系統(tǒng)2知識(shí)儲(chǔ)備RT-thread3124μC/OS-IIeCosFreeRTOS③常見的幾種操作系統(tǒng)2知識(shí)儲(chǔ)備1.μC/OS-ⅡμC/OS-Ⅱ系統(tǒng)介紹功能特點(diǎn)③常見的幾種操作系統(tǒng)2知識(shí)儲(chǔ)備μC/OS-Ⅱ系統(tǒng)介紹功能特點(diǎn)μC/OS-II是在μC/OS的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是用C語言編寫的一個(gè)結(jié)構(gòu)小巧、搶占式的多任務(wù)實(shí)時(shí)內(nèi)核。1.μC/OS-Ⅱ③常見的幾種操作系統(tǒng)2知識(shí)儲(chǔ)備1.μC/OS-ⅡμC/OS-Ⅱ系統(tǒng)介紹功能特點(diǎn)任務(wù)調(diào)度與管理內(nèi)存管理任務(wù)間同步與通信時(shí)間管理中斷服務(wù)③常見的幾種操作系統(tǒng)2知識(shí)儲(chǔ)備1.μC/OS-ⅡμC/OS-Ⅱ系統(tǒng)介紹功能特點(diǎn)執(zhí)行效率高占用空間小實(shí)時(shí)性能優(yōu)良擴(kuò)展性強(qiáng)③常見的幾種操作系統(tǒng)2知識(shí)儲(chǔ)備2.eCOSeCos，即嵌入式可配置操作系統(tǒng)。它是一個(gè)源代碼開放的可配置、可移植、面向深度嵌入式應(yīng)用的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。③常見的幾種操作系統(tǒng)2知識(shí)儲(chǔ)備2.eCOS③常見的幾種操作系統(tǒng)2知識(shí)儲(chǔ)備3.FreeRTOSFreeRTOS操作系統(tǒng)是完全免費(fèi)的操作系統(tǒng)，具有源碼公開、可移植、可裁減、調(diào)度策略靈活的特點(diǎn)，可以方便地移植到各種單片機(jī)上運(yùn)行。FreeRTOS功能算法不足③常見的幾種操作系統(tǒng)2知識(shí)儲(chǔ)備任務(wù)管理、時(shí)間管理、信號(hào)量、消息隊(duì)列、內(nèi)存管理、記錄功能等，可基本滿足較小系統(tǒng)的需要。FreeRTOS算法不足功能3.FreeRTOS③常見的幾種操作系統(tǒng)2知識(shí)儲(chǔ)備3.FreeRTOSFreeRTOS內(nèi)核支持優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法，每個(gè)任務(wù)可根據(jù)重要程度的不同被賦予一定的優(yōu)先級(jí)，CPU總是讓處于就緒態(tài)的、優(yōu)先級(jí)最高的任務(wù)先運(yùn)行。FreeRTOS功能不足FreeRTOS內(nèi)核同時(shí)支持輪換調(diào)度算法，系統(tǒng)允許不同的任務(wù)使用相同的優(yōu)先級(jí)，在沒有更高優(yōu)先級(jí)任務(wù)就緒的情況下，同一優(yōu)先級(jí)的任務(wù)共享CPU的使用時(shí)間。算法③常見的幾種操作系統(tǒng)2知識(shí)儲(chǔ)備3.FreeRTOS1.FreeRTOS只提供了消息隊(duì)列和信號(hào)量的實(shí)現(xiàn)，無法以后進(jìn)先出的順序向消息隊(duì)列發(fā)送消息。FreeRTOS功能算法2.FreeRTOS只是一個(gè)操作系統(tǒng)內(nèi)核，需外擴(kuò)第三方的GUI(圖形用戶界面)、TCP/IP協(xié)議棧、FS(文件系統(tǒng))等才能實(shí)現(xiàn)一個(gè)較復(fù)雜的系統(tǒng)不足③常見的幾種操作系統(tǒng)2知識(shí)儲(chǔ)備4.RT-threadRT-Thread是一款主要由中國開源社區(qū)主導(dǎo)開發(fā)的開源實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(許可證GPLv2)。實(shí)時(shí)線程操作系統(tǒng)不僅僅是一個(gè)單一的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)內(nèi)核，它也是一個(gè)完整的應(yīng)用系統(tǒng)。③常見的幾種操作系統(tǒng)2知識(shí)儲(chǔ)備4.RT-threadTCP/IP協(xié)議棧01文件系統(tǒng)libc接口圖形用戶界面等020304RT-Thread構(gòu)成：FreeRTOS任務(wù)④嵌入式操作系統(tǒng)介紹STM32常見的幾種操作系統(tǒng)2知識(shí)儲(chǔ)備PART2沖關(guān)學(xué)習(xí)了解生活中的智能安防防盜系統(tǒng)①②③④④FreeRTOS任務(wù)2知識(shí)儲(chǔ)備

在使用RTOS的時(shí)候一個(gè)實(shí)時(shí)應(yīng)用可以一個(gè)獨(dú)立的任務(wù)，每個(gè)任務(wù)都有自己的運(yùn)行環(huán)境，CPU在任一時(shí)間點(diǎn)只能運(yùn)行一個(gè)任務(wù)，具體運(yùn)行哪一個(gè)任務(wù)將由任務(wù)調(diào)度器決定。2知識(shí)儲(chǔ)備任務(wù)調(diào)度器將會(huì)不斷的開啟和關(guān)閉任務(wù)，任務(wù)無需了解RTOS調(diào)度器的行為，RTOS調(diào)度器的功能是確保一個(gè)任務(wù)在開始執(zhí)行的時(shí)候與上一次退出的時(shí)候的運(yùn)行環(huán)境相同（寄存器值、堆棧內(nèi)容等），這就是上下文切換RTOS每一個(gè)任務(wù)都擁有自己獨(dú)立的堆棧，當(dāng)任務(wù)發(fā)生切換時(shí)任務(wù)調(diào)度器就會(huì)將其上下文環(huán)境保存在堆棧中，等到該任務(wù)拿到CPU的使用權(quán)時(shí)再從其堆棧中取出所保存的上下文環(huán)境，繼續(xù)運(yùn)行該任務(wù)。④FreeRTOS任務(wù)2知識(shí)儲(chǔ)備④FreeRTOS任務(wù)RTOS的任務(wù)特性：01020304任務(wù)簡單沒有使用限制，任務(wù)可以運(yùn)行無數(shù)次支持搶占和優(yōu)先級(jí)每個(gè)任務(wù)都擁有獨(dú)立的堆棧，導(dǎo)致RAM必須較大沖關(guān)啦闖關(guān)題目FreeRTOS操作系統(tǒng)是完全免費(fèi)的操作系統(tǒng)，具有源碼公開、可移植、可裁減、（）等特點(diǎn)。A、調(diào)度策略靈活的特點(diǎn)B、不支持搶占和優(yōu)先級(jí)C、所有的任務(wù)共用堆棧D、RAM可以較小A4任務(wù)實(shí)施1設(shè)備選型3熟悉工單2知識(shí)儲(chǔ)備PART2沖關(guān)學(xué)習(xí)請參照任務(wù)工單完成相關(guān)內(nèi)容3熟悉工單PART2沖關(guān)學(xué)習(xí)（1）設(shè)備準(zhǔn)備（2）進(jìn)行STM32CubeMX配置（3）添加代碼包（4）添加代碼程序（5）編譯代碼（6）硬件環(huán)境搭建（7）固件下載（8）結(jié)果驗(yàn)證3熟悉工單PART2沖關(guān)學(xué)習(xí)沖關(guān)啦闖關(guān)題目串口輸出函數(shù)是（）A、printf();B、fputc();C、putchar();D、getchar();B1設(shè)備選型2知識(shí)儲(chǔ)備4任務(wù)實(shí)施3熟悉工單PART2沖關(guān)學(xué)習(xí)請參照任務(wù)工單完成配置RTOS實(shí)現(xiàn)簡單的串口的操作請觀看任務(wù)實(shí)施視頻4任務(wù)實(shí)施PART2沖關(guān)學(xué)習(xí)PART3任務(wù)小結(jié)PART3任務(wù)小結(jié)（一）操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)電腦是我們?nèi)粘Ｉ願(yuàn)蕵放c辦公過程中得力的電子產(chǎn)品，我們知道電腦沒有操作系統(tǒng)相當(dāng)于沒有大腦的軀殼，由此可見操作系統(tǒng)的重要性非常之大！嵌入式系統(tǒng)EOS是一咱用途廣泛的系統(tǒng)軟件，過去它主要應(yīng)用于工業(yè)控制和國防系統(tǒng)領(lǐng)域，現(xiàn)在主要應(yīng)用于信息家電、環(huán)境工程、POS網(wǎng)絡(luò)及電子商務(wù)、家庭智能管理系統(tǒng)、工業(yè)控制、機(jī)器人、交通管理、軍用等等PART3任務(wù)小結(jié)（一）操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)電腦是我們?nèi)粘Ｉ願(yuàn)蕵放c辦公過程中得力的電子產(chǎn)品，我們知道電腦沒有操作系統(tǒng)相當(dāng)于沒有大腦的軀殼，由此可見操作系統(tǒng)的重要性非常之大！（二）理解FreeRTOS的任務(wù)處理方式在使用RTOS的時(shí)候一個(gè)實(shí)時(shí)應(yīng)用可看作一個(gè)獨(dú)立的任務(wù)，每個(gè)任務(wù)都有自己的運(yùn)行環(huán)境，CPU在任一時(shí)間點(diǎn)只能運(yùn)行一個(gè)任務(wù)，具體運(yùn)行哪一個(gè)任務(wù)將由任務(wù)調(diào)度器決定。因此，任務(wù)調(diào)度器將會(huì)不斷的開啟和關(guān)閉任務(wù)，任務(wù)無需了解RTOS調(diào)度器的行為，RTOS調(diào)度器的功能是確保一個(gè)任務(wù)在開始執(zhí)行的時(shí)候與上一次退出的時(shí)候的運(yùn)行環(huán)境相同（寄存器值