當(dāng)前位置:首頁 > 電源 > 數(shù)字電源
[導(dǎo)讀]SPCE061A是凌陽科技新推出的u課SP內(nèi)核的十六位單片機(jī),內(nèi)嵌32K字 Flash的SPCE061A時(shí)是適用于數(shù)字語音識別應(yīng)用領(lǐng)域的一種經(jīng)濟(jì)的選擇。

引言

  SPCE061A是凌陽科技新推出的u課SP內(nèi)核的十六位單片機(jī),內(nèi)嵌32K字 Flash的SPCE061A時(shí)是適用于數(shù)字語音識別應(yīng)用領(lǐng)域的一種經(jīng)濟(jì)的選擇。它支持精簡指令系統(tǒng),片內(nèi)具有豐富的硬件資源。只需設(shè)計(jì)少量的片外擴(kuò)展電路即可實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件功能要求。μC/OS-II是一個(gè)源代碼公開的精簡的實(shí)時(shí)性很強(qiáng)的操作系統(tǒng)內(nèi)核,移植性強(qiáng),基于μC/OS-II來設(shè)計(jì)系統(tǒng)可以提高系統(tǒng)軟件開發(fā)的效率。將μC/OS-II移植到SPCE061A上,在μC/OS-II的平臺上設(shè)計(jì)軟件對于提高相關(guān)嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)產(chǎn)品的質(zhì)量,減少開發(fā)周期和降低成本方面有著重要的意義。

  基于SPCE061A的硬件最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

  SPCE061A的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

  SPCE061A具有豐富的片上系統(tǒng)資源,結(jié)構(gòu)如圖1所示,其片內(nèi)包括:

  ·16位的高性能u課sp內(nèi)核單片機(jī)

  ·CPU時(shí)鐘范圍:0.32MHz~ 49MHz

  ·片內(nèi)32k字的Flash程序存儲器、2k字的SRAM數(shù)據(jù)存儲器

  ·2個(gè)16位I/O端口

  ·14個(gè)中斷源

  ·1通道專用音頻A/D轉(zhuǎn)換通道

  ·7通道A/D轉(zhuǎn)換通道

  ·內(nèi)置MIC放大電路和自動增益(AGC)放大電路

  ·2路電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換通道

  ·2個(gè)16位通用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器

  ·實(shí)時(shí)實(shí)鐘(RTC)

  ·低電壓復(fù)位、低電壓監(jiān)測

  ·內(nèi)置在線仿真接口(ICE)

  ·具有保密功能

  ·具有WatchDog功能

  基于SPCE061A的最小應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)建

  基于SPCE061A豐富的片內(nèi)資源,在它的OSCO、OSCI端接上32768 Hz晶體振蕩器及諧振電容,在鎖相環(huán)壓控振蕩器的阻容輸入VCP端接上相應(yīng)的電容、電阻后,再加上復(fù)位電路即可構(gòu)成一個(gè)最小系統(tǒng)。如圖2所示。外圍電路接口可擴(kuò)展LCD液晶顯示器用于對有關(guān)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示。

  μC/OS-II 在SPCE061A上的移植

  μC/OS-II內(nèi)核移植的主要內(nèi)容

  μC/OS-II是為微控制器和應(yīng)用軟件開發(fā)而設(shè)計(jì)的搶占式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng),其內(nèi)核主要實(shí)現(xiàn)任務(wù)調(diào)度、任務(wù)間的通信、內(nèi)存管理和時(shí)間管理。其軟件體系結(jié)構(gòu)以及與硬件的關(guān)系如圖3所示.
多任務(wù)應(yīng)用程序位于最上層,通過調(diào)用內(nèi)核的API函數(shù)來實(shí)現(xiàn)任務(wù)的調(diào)度和切換、存儲管理和任務(wù)進(jìn)程的通訊. μC/OS-II的大部分代碼是用C語言編寫,而與硬件相關(guān)的三個(gè)源程序文件0S_CPU.H,OS_CPU_A.A,OS_CPU_C.C含有與硬件處理器相關(guān)的匯編語言代碼,來實(shí)現(xiàn)對處理器寄存器的訪問以及堆棧的操作.因而μC/OS-II操作系統(tǒng)在SPCE061A上的移植主要是對0S_CPU. H,OS_CPU_A.A,OS_CPU_C.C三個(gè)源程序的編寫。

  其中OS_CPU.H 中包括了用#define定義的與處理器相關(guān)的常量,宏和類型定義.這樣與μC/OS-II所定義的變量類型相一致.OS_CPU_A.A 中要求用戶編寫四個(gè)簡單的匯編函數(shù):(1)OSStartHighRdy()函數(shù)的作用是用于運(yùn)行最高優(yōu)先級的就緒任務(wù).(2)OSCtxSw()是實(shí)現(xiàn) CPU 在正常運(yùn)行時(shí)任務(wù)間的切換,即對當(dāng)前任務(wù)堆棧的保存和對高優(yōu)先級任務(wù)堆棧的彈出,使最高優(yōu)先級任務(wù)獲取CPU 的控制權(quán). (3)OSIntCtxSw()是在中斷服務(wù)程序中執(zhí)行任務(wù)切換功能的函數(shù).(4)OSTickISR()是系統(tǒng)時(shí)鐘的中斷服務(wù)程序.該程序執(zhí)行頻率為10~100 Hz,主要功能是檢查是否有由于延時(shí)而被掛起的任務(wù)成為就緒任務(wù),如果有就調(diào)用OSIntCtxSw()進(jìn)行任務(wù)切換,從而運(yùn)行高優(yōu)先級的任務(wù). OS_CPU_C.C中主要是編寫任務(wù)堆棧初始化函數(shù)OSTaskStklnit().

  移植中的關(guān)鍵問題

  多任務(wù)系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí),任一當(dāng)前正在運(yùn)行的任務(wù)好像獨(dú)占CPU一樣,需要為每個(gè)任務(wù)開辟一段內(nèi)存空間作為該任務(wù)的任務(wù)堆棧,該堆棧的作用是保存任務(wù)被切換前時(shí)CPU各寄存器的值以及系統(tǒng)堆棧的數(shù)據(jù)。由于不同的處理器其內(nèi)部的寄存器分配不一樣,有時(shí)堆棧的增長方式也不一樣,因而移植的關(guān)鍵問題就是要針對不同的處理器如何在任務(wù)切換時(shí)做好寄存器的狀態(tài)的保護(hù),以及系統(tǒng)堆棧和任務(wù)堆棧的切換,從而編寫好介于底層硬件和操作系統(tǒng)之間的軟件層。凌陽 SPCE061A單片機(jī)有R1~R5五個(gè)通用寄存器,以及段寄存器SR, 程序計(jì)數(shù)器PC,共有7個(gè)CPU內(nèi)部寄存器在任務(wù)切換前需要保存。μC/OS-II系統(tǒng)通過調(diào)用OSCtxSw()來實(shí)現(xiàn)任務(wù)的切換。

  語音識別系統(tǒng)實(shí)例

  本系統(tǒng)通過設(shè)計(jì)一個(gè)語音識別系統(tǒng)來驗(yàn)證μC/OS-II在SPCE061A上的移植成功,系統(tǒng)共創(chuàng)建4個(gè)實(shí)時(shí)任務(wù),硬件實(shí)現(xiàn)上只需在最小系統(tǒng)上增加相應(yīng)的音頻電路和液晶顯示模塊。

  //建語音識別初始化任務(wù)

  OSTaskCreate(Task1, (void * )0, (void*) tackl[-TASK—STK—SIZE一1],1);

  //建立語音訓(xùn)練任務(wù)

  OSTaskCreate(Task2, (void * )0, (void*) tack2[-TASK—STK—SIZE一1],2);

  //建立語音識別任務(wù)

  OSTaskCreate(Task3, (void * )0, (void*) tack3[-TASK—STK—SIZE一1],3);

  //LCD顯示的任務(wù)

  OSTaskCreate(Task4, (void * )1, (void*) tack4[-TASK—STK—SIZE一1],4);

  同時(shí)采用信號量來實(shí)現(xiàn)語音識別任務(wù)和LCD顯示的任務(wù)之間的通訊,使得系統(tǒng)在成功識別語音后同時(shí)控制LCD輸出識別的正確與否的信息。系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果:系統(tǒng)初始化,調(diào)用訓(xùn)練函數(shù)進(jìn)行語音識別訓(xùn)練;訓(xùn)練成功后,進(jìn)入語音識別循環(huán),并將語音識別的結(jié)果在LCD上顯示出來。

  結(jié)語

  μC/OS-II操作系統(tǒng)具有較強(qiáng)的實(shí)時(shí)性,而且代碼量較小(總計(jì)8K 多),現(xiàn)已被移植到許多處理器上。而將μC/OS-II移植到SPCE061A芯片上,具有一定的應(yīng)用價(jià)值,使得基于SPCE061A的應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以更加靈活。同時(shí)μC/OS-II 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的在SPCE061A移植,不但可以提高基于SPCE061A的應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、可靠性和穩(wěn)定性,還提高了應(yīng)用軟件的可移植性,降低了研發(fā)周期。

  參考文獻(xiàn):

  1.  JEAN J,LABROSSE.uC/OS-II源碼公開的實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)[M].邵貝貝,譯.北京:中國電力出版社,2001

  2.  邵貝貝. 單片機(jī)嵌入式的在線開發(fā)方法[M]. 北京:清華大學(xué)出版社, 2004

  3.  任哲. 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)uC/OS-II原理及應(yīng)用[M]. 北京:北京航空航天大學(xué)出版社, 2005
  
  4.  劉海成,秦近平,韓喜春. MCU-DSP型單片機(jī)原理及應(yīng)用[M]. 北京:北京航空航天大學(xué)出版社, 2006

本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機(jī)構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點(diǎn),本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實(shí)性等。需要轉(zhuǎn)載請聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請及時(shí)聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫?dú)角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...

關(guān)鍵字: AWS AN BSP 數(shù)字化

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時(shí)1.5...

關(guān)鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運(yùn)行,同時(shí)企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險(xiǎn),如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報(bào)道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會開幕式在貴陽舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機(jī) 衛(wèi)星通信

要點(diǎn): 有效應(yīng)對環(huán)境變化,經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實(shí)提質(zhì)增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競爭力 堅(jiān)持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強(qiáng)核心競爭優(yōu)勢...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運(yùn)營商 數(shù)字經(jīng)濟(jì)

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺與中國電影電視技術(shù)學(xué)會聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會上宣布正式成立。 活動現(xiàn)場 NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會上,軟通動力信息技術(shù)(集團(tuán))股份有限公司(以下簡稱"軟通動力")與長三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉
關(guān)閉