Desenvolvimento de um RTOS para processadores da arquitetura Intel 8052

Abstract

Sistemas operacionais de tempo real (RTOS’s) estão muito presentes nos sistemas embarcados atuais, pelo fato de serem compactos e conseguirem atender as exigências temporais de projetos onde o não cumprimento dessas pode acarretar em desastres. Contudo, muitas arquiteturas de microcontroladores ainda não possuem suporte dos principais RTOS’s do mercado, ou só possuem suporte de ferramentas pagas, muitas vezes com um alto valor agregado. No presente trabalho foi desenvolvido um RTOS para a família de processadores baseados na arquitetura intel 8051 totalmente opensource. Assim como o sistema operacional, as ferramentas de compilação e edição de código utilizadas são opesource ou gratuitas. Para validar o sistema obtido foram criadas aplicações testes envolvendo problemas computacionais comuns, sendo estas divididas em um programa baseado no problema do produtor consumidor, um programa com variáveis sendo manipuladas por várias tarefas para verificar a exclusão mútua e, por fim, um firmware para controladores de peso, de modo a testar o sistema em aplicações mais complexas. Todos os programas foram executados em uma placa baseada no microcontrolador ADuC847, verificando se o sincronismo entre tarefas e o escalonamento preemptivo estavam ocorrendo conforme o esperado. Ao final dos testes constatou-se que o sistema atendeu às demandas, com pequenos footprints de memória e código, possuindo um código fonte compacto.

Real-time operating systems (RTOS’s) are very present in today’s embedded systems, due to the fact that they are compact and able to meet the temporal requirements of projects where failure to comply with them can lead to disasters. However, many microcontroller architectures still do not have support from the main RTOS’s on the market, or only support paid tools, often with a high added value. In the present work, a fully opensource RTOS was developed for the processor family based on the intel 8051 architecture. Like the operating system, the code compilation and editing tools used are either opesource or free. To validate the system obtained, test applications were created involving common computational problems, which were divided into a program based on the consumer producer problem, a program with variables being manipulated by various tasks to verify mutual exclusion and, finally, a firmware for checkweighers in order to test the system in more complex applications. All programs were executed on a board based on the ADuC847 microcontroller, checking if the synchronization between tasks and preemptive scheduling were occurring as expected. At the end of the tests it was found that the system met the demands, with small footprints of memory and code, having a compact source code.