Small RTOS51是一個專門為51系列單片機設計的嵌入式實時操作內核，使用Keil編譯器可以直接使用其代碼，它有如下特點。

　　公開源代碼。只要遵循許可協議，任何人可以免費獲得源泉代碼，便于用戶的二次開發。

　　可移植性。用戶可以把與CPU有關的控制指令壓縮到最小，把大部分精力放在CPU的控制程序上。可以使用ANSI C編寫應用程序，不僅簡化了編程手段，而且便于程序移植。

　　可固化性。Small RTOS51為嵌入式系統設計，可以嵌入到產品中，成為產品的一部分。

　　占先式運行。Small RTOS51可以管理16個用戶任務，每個任務可以設置不同的優先級。Small RTOS51總是運行優先級最高的任務。

　　中斷管理。采用中斷管理方式，當有更高級的中斷申請時，將目前正在執行的任務掛起。如果優先級更高的任務被中斷喚醒，則高優先級的任務在中斷嵌套結束后立刻執行。中斷嵌套層數可達255層。如果需要，還可以禁止中斷的嵌套管理。

　　RAM需求小。SmallRTOS51為小RAM的系統設計，因而對RAM的需求只有幾百字節，相應的系統服務也少。

　　3 系統的軟件實現

　　按照系統所要實現的功能，將整個系統劃分為幾個并行的任務，占先式操作內核對任務的調度是按照任務優先權的高低進行。本文中，將系統劃分為9個任務，按其優先級從高到低的順序排列依次是：報警任務、溫控任務、按鍵輸入任務、主控制任務、電機運行任務、流量控制任務、記時任務、液晶顯示任務和電池電量檢測任務。系統上電以后進入主程序，首先對系統進行自檢并任務，啟動9個程，此時系統的運行就由Small RTOS51來接管。

　　3.1 報警任務

　　由于本文所述的營養泵，主要應用在危重病人的看護中，所以將報警任務在放在最重要的位置。報警程序由一個全局變量setbaojing來控制，其不斷檢測溫控程序、流量控制程序和電池電量檢測程序的輸出值。當上述程序出現故障報警信號時，setbaojing為1，報警程序立即使蜂鳴器和報警燈工作，并在液晶屏幕上顯示出現故障的名稱，直到有人來清除故障后，才可以正常運行。

　　3.2 溫控任務

　　由于人體對于溫度的變化非常敏感，而腸營養液是直接輸入到人的小腸當中，所以系統對溫度的要求非常高，為此，本系統將溫控任務放在第二位。先將設定的溫度參數輸入給CPU，經過PI計算，發出數字信號，再用TLC5615轉換成模擬量，控制加溫電路給營養液加溫。營養液的實際溫度，由溫度反饋電路轉換成電壓信號，再通過A/D轉換成數字信號反饋給CPU，由CPU進行閉環控制。

　　3.3 控制輸入任務

　　按鍵是實現人機交互的重要設備，要求實時性較高。從系統軟件的設計角度，不僅要讀出按鍵的狀態，還需要具有對按鍵的抖動、連擊、串鍵等特殊情況進行處理。系統按鍵輸入任務流程如圖2所示，本任務使用消息隊列指令KeyReadBuf[16]，向主控制程序發送按鍵的相關信息。

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　　3.4 主控制任務

　　主控制任務應用SmallRTOS51提供的系統函數OSQPend(KeyTemp,KeyRead Buf,0)來查錄按鍵輸入任務提供的信息，一旦發覺KeyReadBuf[16]中有了相關信息，立刻運行輸入程序。根據按鍵的命令，控制電機運行程序、流量控制程序、液晶顯示程序的運行及停止，每當有一組按鍵信息進入消息隊列中，本程序就修改一次運行指令。

　　3.5 電機運行任務

　　電機運行任務一直處于等待的狀態，當主控制程序給它發關字相應的指令才開始運行。在運行過程中，電機運行任務受到主控制程序和流量控制程序的控制，一旦有停止運行的命令，或流量有異常，就立刻停止電機的運行。

　　3.6 流量控制任務

　　液量控制任務主要由CPU來控制輸入營養液的流量及流速。正常運行情況下，流量控制程序會向液晶顯示程序發送流量及流速的信息，使液晶上顯示已經輸入營養液的數量、流量及流速。一旦發生異常情況，如流速過快、一段時間營養液沒有流動等故障，立刻向電機運行程序發出指令，停止電機的運行，同時將setbaojing置1，使報警程序運行。

　　3.7 記時任務

　　記時任務主要是為系統提供一個同步時鐘，為系統提供同步運行的基準。

　　3.8 液晶顯示任務

　　液晶顯示任務主要由主控制程序、報警程序、流量控制程序、電池電量檢測程序傳遞到消息隊列中的參數。通過運行顯示程序，在液晶上顯示相關的漢字和字符，本身不向其它任務發送命令。

　　3.9 電池電量檢測任務

　　一旦發生220VAC市電斷電的情況，營養泵會立刻自動切換到內置的鋰電池供電，電池可以連續使用12小時以上。電池電量檢測程序會自動運行，檢測電池的電量。在電量低的情況，電池電量檢測程序會發出報警信號，但不會主動停止系統的運行。

　　4 試驗數據

　　用本文所述的智能腸營養液泵對目前市場上常用的幾種營養袋進行實驗。

　　以上實驗數據表明，本智能腸營養液泵的輸液量精度遠遠高于目前市場上10%的通用標準，并且對各種品牌的營養液袋都能控制在足夠的精度范圍內。

　　結語

　　在腸營養液泵的設計中，使用了Small TROS51，大大簡化了程序設計的難度，增強了系統的可靠性和安全性，滿足系統實時性要求。本設計達到了國家標準，并且已經在臨庫中開始使用.