本文着重研究了一种基于PIC18系列微控制器的嵌入式实时操作系统(Embedded RTOS)的设计和实现方法。该系统以Microchip公司生产的高性能的PIC18系列微控制器为硬件实现平台。由于先前使用的前后台软件设计方法的限制,使PIC18系列微控制器在使用、设计方面面临着全新的挑战。随着应用的复杂化,任务级响应时间长、不固定以及因各种资源调度不当而发生死锁、使系统可靠性降低的问题会越来越突出。为了解决这些问题,将它的强大功能与人们对信息产品的更高要求结合起来,我们采用嵌入式实时操作系统的软件设计方法取代以前的前后台(超循环)软件设计方法。 RTOS体现了一种新的系统设计思想和一个开放的软件框架,降低了程序的复杂程度。它具有操作系统的基本功能,可以对整个实时系统的运行进行控制,能根据系统中各个任务的轻重缓急,合理的在他们之间分配CPU和各种资源的占用时间。利用信号量、消息等系统功能提高CPU的使用效率。另外,加入RTOS也更便于日后应用程序的扩展。再者,由于将嵌入式系统与Internet结合是大势所趋,而RTOS可以更好的管理和支持多个TCP/IP连接,基于这种考虑,也要求在嵌入式系统中加入RTOS。 基于此,该RTOS的设计主要包括系统内核结构的设计、任务管理、时间管理、任务之间的通信与同步、与TCP/IP协议栈的结合以及应用程序的设计。 最后,我们以全数字化水泵远程监控系统为原型,将所设计的RTOS与水泵监控现场的数据采集、分析、存储、传输需求结合起来设计了一个应用系统,并运行成功。通过应用系统的成功运行,验证了所设计的RTOS具有良好的稳定性和可靠性,并通过与TCP/IP协议栈的结合,在嵌入式实时操作系统的基础上实现了嵌入式Internet技术。 可以预见,由于RTOS不可替代的优点,其必将大大加快嵌入式应用开发的速度,并对系统的稳定性、可靠性和可扩展性有很大提高。