超越极限的嵌入式系统技术Atmega128设计之巅峰创造力
在本文中，我们将探讨如何设计一种基于Atmega128微控制器的嵌入式系统，该系统具备模拟量输入通道、模拟量输出通道和数字量I/O通道，并且实现了现场总线（CANBUS）网络通信。我们还将介绍如何通过修改OSTaskStklnit()函数及其相关文件，以及定义数据类型，以实现MicroC/OS-II的移植。
2.1 硬件设计
硬件结构如图1所示，核心部分采用64引脚TQFP封装的Atmega128芯片，其特点是拥有53个可编程I/O引脚、内置128KB闪存、4KB EEPROM以及4KB SRAM，满足了对I/O通道和存储空间的需求。
2.2 模拟量输入通道
模拟量输入通道利用Atmega128片内8路1O位A/D转换器。信号输入部分可以根据具体情况选择使用多功能输入信号调理电路。在电压信号输入时，可以通过R1和C构成低通滤波；对于4-20mA电流输入信号，可以通过R2设置为250Ω精密电阻，将其转换为1～5V信号。这些功能允许用户灵活地调整接收到的模拟数据。
2.3 模拟量输出通道
模拟量输出 通道单元采用AD421 D/A转换器，这是一款低功耗、高精度的D/A转换器，可提供16位分辨率、单调性输出并支持HART或FSK协议。此外，它们被配置以产生标准工业范围内(0~10 mA) 的4-20mA 输出，从而能够驱动常见的执行元件。
2.4 数字量I/O 通道与CAN 总线接口
数字I/O 通 道各配置高速光耦隔离通 道，并且配备了独立的CAN通信SJA1000及CAN总线驱动器82C250。这使得系统能够高效地处理各种数字数据，同时保持良好的隔离性能，确保稳定性和安全性。
3 Micro C/OS-II 移植
为了成功移植MicroC/OS-II到Atmega128上，我们需要修改三个关键文件：OS_CPU.H, OS_CPU_A.S, 和 OS_CPU_C.C。在这三个文件中，我们首先定义了一系列基本数据类型，如无符号整数类型INT8U等，以及堆栈单位宽度为8位，并规定了堆栈增长方向为从高地址向低地址增长。此外，还包括任务堆栈初始化以及一些操作系统规定必须实现的一些Hook函数，如OSTaskCreateHook()等，以确保操作系统正确运行。
综上所述，本文展示了一个复杂嵌入式项目中的关键组成部分，即硬件设计与软件移植。本项目不仅展示了如何有效地利用Atmega128微控制器来实现具有现场总线网络通信能力的智能设备，而且也阐释了如何将MicroC/OS-II操作系统移植到该平台上，使之成为一个强大的实时操作系统环境。
