原创 实用单片机系统（MS5基于STM32F103）发布

经常看到21ic论坛还有这么多人支持，也经常有网友联系我要之前的一些版本，让我觉得应该进一步完善与发展“实用单片机系统”，把这几年自己的一些项目经验融合进这个系统里面来，给大家一个参考，以感谢大家的支持！

多次想引入RTOS的任务切换，但当对客户的需求层层精确分析后发现，实际上根本不需要，并且引入RTOS，引入自己不熟悉的东西，系统稳定性更难控制，公司做linux、wince经验的同事，都反对我引入，觉得99%的工业项目或者小项目根本不需要，不应该随大流，还是进一步深入发掘应用为好，所以最后也都没有往RTOS的思路走，而是朝清晰化、简洁化编程思路设计，并且打算引入FPGA，实现真正的纯并行。

MS系统发展到现在，本质可以归纳为是一个前后台结构，最急的用中断（如各种保护），次之用高速系统时钟（如AD采样等），再次之用分频后的系统时钟，如按键、数码管刷新、显示刷新等。它们都可以抛出消息，快的抛出来，让慢的来处理，慢的抛出来，让Main主循环处理。这些可以满足绝大多数项目需求。而对于更复杂的项目，我现在也不考虑RTOS，而是采用扩展CPLD、FPGA，或者多MCU，中间用CAN通讯。因为本质上CPU永远是单线程的，RTOS只是让一个系统模拟的像多个并行的系统，但永远只有一个在运行，当在一些高可靠项目中，比如伺服电机等，要求多个保护，又有主程序运行，他们都要求第一优先级的，会导致系统比较复杂，而这个时候用FPGA可以很好的解决这些问题，可以说是彻底的并行，彻底的RTOS，这是做高可靠大功率数字电源的基础。现在正在解决CAN通讯问题，希望在今后的设计中，把大项目分解为一个个的小项目多MCU设计思路。

现在正在学习STM32F103，打算把MS4（第一版基于NXP LPC1343，用于高频焊接机）开始移植到STM上，因为要基于MS4做一套网络化的PLC系统，也就是分布式PLC，这个是一个比较重要的项目，需要做1年多时间，今后将长期维护，做成一套通用性的平台市场化。网络基于CAN总线，可以是STM32F103内带的，也可以采用MCU模拟的，目前CAN模拟已经成功，但还需要进一步完善。

之前基于MS4做了超高频涡流焊接机，功率是6KW，频率在1MHz，大功率，干扰很大的，系统运行非常可靠，目前已经量产、规模使用，软硬件都没有问题，火花机也是采用MS4。这个里面，本人基于界面需要，设计了基于消息机制的界面开发体系，觉得非常不错，是把函数指针跟消息比较好的结合起来了，类似显卡，当数据有变化的时候，系统时钟扫描到，再定时刷新，这样系统编程清晰度非常高，今后将在MS4基于STM32版本上发布出来，到时候请各位指正。
今后MS系统的一个发展方向将是结合CPLD或者是FPGA，因为本人最近都在开发FPGA，觉得需要把他跟ARM整合起来，看成一体，而软件呢，也要基于CPLD做一些功能扩展，这个将会在网络化PLC中有体现。

MS5版本说明：
 MS5基于STM32F103设计开发，可以在Keil下软件仿真调试，不需要实物硬件板子，UART1作为人机窗口。硬件测试是基于正点原子的miniSTM32F103RBT6板子测试，资料是开源的。MS5主要基于MS4（基于NXP Cortex M3）升级而来，因为在2011年基于MS4做了6KW高频焊接机，增加了界面部分，采用函数指针加消息机制，感觉比较简单而有效，性能比较不错，尤其是针对工业产品，系统节拍分时设计有进一步的体会，把这两点融入到MS5中，同时修改了串口UART发送系统等待问题，先把串口数据放到一个buff中，系统节拍去检测buff，当有数据时，每个节拍发送一个，这样就避免了以前发送的时候，需要很长的等待问题。
 升级为MS5的根本目的作者是为了设计一款仿西门子S7系列的分布式PLC，应用在自己公司的自动化控制领域及工业电源设备上。同时考虑到今后这个PLC系统需要推向市场，所以选择了STM32这颗比较通用的芯片来设计。作者把这个PLC系统叫做msPLC，初级版本开源设计，包括软硬件。今后关于PLC的一些开发，都会在MS5中得以体现，也希望MS5发展成为针对工业控制领域的系统平台。
 读者需要明确的是，MS5是一个系统平台，它不是一个RTOS，它是一个为了简单、可靠、看得懂代码，容易上手，缩短开发周期而构建的平台。MS5是一个前后台系统，作者也曾多次想上RTOS之类的，但对于工业产品深入分析后，发现绝大部分是没必要的，并且引入了自己不了解，代码把握不了的RTOS，一旦出现问题无法解决。所以就退回到了MS系统上来，尤其发现工业设备，采样速度是要求较高的，但执行可以慢一些，这样可以把中断作为紧急不可延时高速采样，系统节拍设定为万分之一秒用于AD，IO常规采样，节拍分频后获得百分之一秒用于按键、数码管，分频为十分之一秒用于数据显示刷新，分频为一秒用于RTC时钟。中断获取的数据，可以在万分之一的节拍中处理，也可以在更低速的地方处理，更可以在main主程序中处理。这就是所谓的，高速采样，低速处理，系统可以设计的非常有条理。