0引言
动态汽车衡称重仪表应用于高速路出入口或其它无法对车辆进行整体称重的场所。只要汽车轴压在秤台上，仪表就会进行重量采样，并计算得出轴的重量,最后仪表将各个轴重累加得到整车的重量并显示。
目前汽车衡仪表的采样速率和系统成本之间存在着矛盾，本文设计的新型动态汽车衡仪表采用了SMALLRTOS51实时操作系统，该操作系统可工作在单片机的硬件平台上，同时支持仪表的高采样速率。这样在保证动态汽车衡仪表系统低成本的情况下，也提高了仪表的采样速率。
1新型动态汽车衡称重仪表的硬件设计
仪表的硬件部分主要包括A/D采样模块和微处理器模块，系统主硬件电路图见图1。

微处理器采用PHILIPS公司的P89C668,它是一款高速、低功耗、多功能的8位处理器，内带64kB的FLASH存储器和8kB的RAM,多中断源，4个优先级，可嵌套中断结构，该处理器既可以并行编程也可以串行编程(ISP)。
A/D采用的是CIRRUS公司的CS5532,它是一款高集成度的模数转换器，其性能可以达到24位。具有高动态范围和灵活的电源配置选项等优点，使得该芯片非常适合于动态称重。
同时，为了保存仪表内的配置信息，外置了一个512kB的EEPROM,其釆用双线通讯串口，可按128B进行页寻址，性能可靠，使用方便。
2软件实现和性能对比
2.1系统软件结构
系统软件结构见图2.当系统运行时，仪表中嵌入的SMALLRTOS51实时操作系统就对系统内各个任务进行管理。一旦有任务需要处理，操作系统先判断任务的优先级，优先级任务优先处理，并将当前任务写进等待任务队列；如果没有优先级任务则继续执行当前任务，将需要处理的其它任务写进等待任务队列。
对于称重系统，A/D采集任务实时性的好坏直接影响到最终处理的结果，所以仪表中把A/D采集任务的优先级设为最高,并将数据处理的优先级设为次高。键盘任务对实时性要求最低，其响应速度并不影响称重结果，所以将键盘任务的优先级设为最低。对于通讯和显示任务，可以根据实际情况进行优先级的设定。
2.2部分程序源代码
部分程序源代码如下：

CS5532每转化一次A/D值，就给P89C668的INTO口一个低电平，导致中断处理函数的触发。中断处理函数中读A/D芯片转化值，并给操作系统发一个A/D信号量。在A/D处理任务中，先建立系统A/D信号量，并在while语句里无超时地等待该信号量。当截获到中断处理函数发出的A/D信号量后，A/D任务开始进行A/D值的判断与存储;之后，若秤台无车，则会进行数据处理，计算出刚刚驶过车的重量。由于在系统中将A/D任务的优先级设为最高，所以一旦CS5532转化完一次，就会触发A/D任务，保证了釆样的实时性。
2.3不同硬件条件和操作系统的对比
在使用相同的A/D采样模块（CS5532）情况下，不同硬件条件和操作系统的对比见表1,同样是在P89C668的硬件平台上，采用SMALLRTOS51操作系统可支持的采样速率和误差在3%以内的最大过程速度都远远优于不使用SMALLRTOS51操作系统的仪表。在Intel368SX的硬件平台上也使用了实时操作系统，且其可稳定支持的采样速率远高于P89C668的硬件平台，但其误差在3%以内的最大过秤速度与P89C668的硬件平台相差无几，最大的劣势是其成本过高，不适于大规模生产。
基于SMALLRTOS51的动态汽车衡仪表，不但节约了成本，而且提高了采样速率，为计算精度的提髙提供了基础。
3结语

采用了SMALLRTOS51后不但满足了称重系统的高实时性的要求，而且使得应用程序的设计和扩展变得容易，不需要大的改动就可以增加新的功能，为以后产品的更新和功能的扩展提供了便利。现场测试证明，釆用SMALLRTOS51嵌入的仪表可稳定支持200sample/s的采样速率，为动态称量提供便利，且仪表性能稳定，适合大规模生产。

作者：吴汉林，李晓林

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