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CC2530 CC2530的节能模式 CC2530的射频单元 为什么要引入操作系统？（1） 为什么要引入操作系统？（2） 前后台系统的优缺点 多任务操作系统的引入 多任务操作系统的工作原理（2） 操作系统的主要功能 主流的操作系统 抢占式和非抢占式调度 Contiki操作系统是专门面向无线传感器网络的嵌入式操作系统 开源，免费，可移植到多种平台 C51, TI MSP430, Atmel AVR, CC2430, ARM … 支持多任务，采用低功耗设计 具有TCP/IP等多种网络协议栈，支持ipv4和ipv6协议 低功耗 基于软件的能量控制机制 节点级文件系统 Coffee文件系统 丰富的软件开发工具 采用C语言开发，具有完整的开源免费开发工具 采用Linux系统开发，或在windows中采用cygwin模拟平台开发 简便的编程模型 基于事件驱动的多线程编程机制 专用网络仿真工具 IPv6等系列协议栈，多种在网交互方法 与传感器数据交互时可采用网页服务器、文本Shell、专用软件等多种方式 Tx FIFO：128字节；Rx FIFO：128字节。 支持自动发送确认帧，支持在发送时自动添加CRC校验码。 支持硬件CSMA/CA机制。 支持帧地址过滤和匹配机制。 支持CCA信道检测，支持信号强度RSSI报告。 支持信道自由设定，2.4GHz可选16个频点。 支持无线信道状态自动测试功能。 3.1 传感器概述 3.2 传感器技术发展史 3.3 典型应用 3.4 设计需求 3.5 硬件平台 3.6 操作系统 操作系统是传感器节点软件系统的核心 本章内容 传统的前/后台方式 不复杂的小系统常采用前/后台方式进行程序操作，整个程序为一个大循环体。 其中前台为中断级，时间相关性很强的关键操作放在前台执行。后台为任务级，用于处理前台产生的各种信息。 功能1 功能2 功能4 功能3 功能5 功能6 ISR1 ISR2 后台程序 前台程序 前后台系统 后台程序： 系统后台程序按顺序执行各种动作，通常用于处理前台产生的各种信息。 前台程序： 前台为中断服务程序，用于响应外部事件，并产生一些信息提供给后台处理。 优点 逻辑关系简单：系统中所有的功能程序都是串行进行的，软件开发人员上手很快。 缺点 实时性差：所有工作都是串行进行的，循环周期不易确定； 系统健壮性不强：因为所有程序都是串行执行的，一个工作出现问题，将直接影响后续程序； 不适合复杂系统：当系统功能比较复杂时，不易实现复杂的逻辑关系； 不适合系统维护：一旦系统调试结束，产品定型后，如果要进行软件升级将”牵一发而动全身“，不能方便的添加新功能。 多任务运行的实现实际上是靠CPU在许多任务之间转换和调度。CPU只有一个，轮番服务于一系列任务中的某一个。多任务运行使CPU的利用率达到最高，并使应用程序模块化。 最大特点是，开发人员可以将很复杂的应用程序层次化，程序将更容易设计和维护。 多任务操作系统的工作原理（1） 任务1 任务2 ... 空闲任务 操作系统调度程序 CPU资源 信号量 邮箱 内存管理 数据队列 时间管理 产生系统运作所必需的节拍 调度程序对所有任务进行运行控制 操作系统可以同时支持多个任务的运行，例如ucOS可以同时运行64个 任务； 操作系统的调度程序对所有任务实现运行控制； 任务切换实际就是把当前任务所占用的CPU资源用其它任务来替换； CPU资源包括寄存器和其它一些全局变量； 调度程序由系统节拍驱动； 每个任务都有确定的状态，而同时只能是一个任务占有CPU。 任务的运行状态 睡眠 状态 就绪 状态 运行 状态 等待 状态 ISR 被删除的任务 退出中断 调度程序启动就绪 的最高优先级任务 被更高优先级的 任务抢夺运行权 刚创建的任务 等待某个事件 事件发生或超时 进入中断 处理器管理（进程管理或任务管理） 存储管理 设备管理 文件管理 网络管理 最核心的是“处理器管理”，有了处理器管理才能称为“操作系统”。 运行在传感器节点上的操作系统一般均已任务管理为主体功能，在此基础上根据需要可以添加或裁减其他功能。 PC操作系统 Windows Linux MAC OS 嵌入式操作系统 Vxworks Embedded Linux Windows CE/Mobile Ucos-II ecos QNX 传感器操作系统 TinyOS Contiki 手机操作系统占有率 节点操作系统VS其他操作系统 节点操作系统区别于传统操作系统的主要特点是：其硬件平台资源极其有限 由图可得，节点操作系统是极其微型化的。 节点操作系统发展史 节点操作系统区别于传统操作系