底层是现场控制层。采用RS485总线实现现场智能监控设备的通信。串口服务器自动实现以太网协议与RS485总线协议的转换，实现串口设备与以太网络的互联。
    中间层为车间监控层，对车间进行整体监控。这一层从现场控制设备中获取数据,实现对现场控制设备运行状况的监测，以便及时发现生产中的问题。
　　顶层是远程监视管理层，远程用户能随时查询现场控制设备的运行状况,对生产过程进行实时的远程监控^[2]。
1.2 MC9S12DG256微控制器简介
    该系统中，主控单元和数据采集模块" title="数据采集模块">数据采集模块都以MC9S12DG256微控制器为基础。MC9S12DG256微控制器是Freescale公司主推的16位微控制器产品之一，内部总线频率可达25MHz；采用优化的指令集,指令的运算速度得到了很大提高。片上集成了许多标准模块，包括一个16位中央处理器(HCS12 CPU)、３个同步串行通信口SPI、２个异步串行通信口SCI、2个CAN总线接口（兼容CAN2.0A/B协议）、1个I2C总线接口、２个10位８通道A/D转换模块、8路输入捕捉/输出比较通道、1个８通道PWM输出模块、众多独立数字I/O口。它具有较大的存储空间，在片内拥有256K字节的Flash、4K字节的EEPROM、12K字节的RAM，可以存储大量的数据并可移植一些嵌入式操作系统。其内部具有1个PLL模块，应用锁相环技术提高了系统的电磁兼容性，降低了对外的辐射干扰，提高了系统的稳定性。它可以在-40～+125℃的温度范围下工作，恶劣环境对其应用的限制很小^[3]。
　　MC9S12DG256微控制器拥有这些丰富的内部资源和外部接口资源，功能强大、运行速度较快、抗干扰能力强，并且具有较高的性价比，在汽车电子、测量仪表、自动控制等领域都得到广泛应用。
1.3 数据采集模块
    在该监控系统中，数据采集模块功能如图2所示。数据采集模块采集高压油的压力、温度、液位等数据，将数据通过RS485总线传送给主控单元；接收主控单元发送来的数据，控制润滑油和软化剂加热、加油和油泵的运转。

1.4 主控单元
    在该监控系统中，主控单元整体功能如图3所示。主控单元接收来自数据采集模块和PLC的数据，进行系统控制。将控制命令发送给数据采集模块；显示压力数据、工作状态；通过以太网串口服务器与上位机通信。

1.5 压力显示单元
    在主控单元处进行油压显示。按照要求，有20个油压检测点，每个检测点用3位8段数码管进行压力显示，对于压力过高或者过低的测试点要给予闪烁指示。这里采用了ALTERA公司的高性能CPLD芯片EPM570T144C5，自定义了数码管显示管理方案。将显示数码管分为4组，对每一组15个数码管采用了动态驱动方法。数码管显示管理电路的内部结构如图4所示。

2 基于uC/OS-II" title="uC/OS-II">uC/OS-II的系统软件设计
2.1 uC/OS-II在MC9S12DG256控制器上的移植
　　uC/OS-II是一个源代码公开的嵌入式实时操作系统, 是一个完全抢占式多任务的实时内核。uC/OS-II的使用使得应用程序的设计过程大为减化，系统资源得到更好的利用，系统软件的可扩展性和实时性得到保障。
　　将uC/OS-II移植到MC9S12DG256微控制器上，需要做两方面的工作：一是为内核编写与硬件相关的代码；二是重新定义内核的大小和功能^[4]。
2.1.1 为内核编写与硬件相关的代码
　　为内核编写与硬件相关的代码需要修改3个与微控制器体系相关的文件OS_CPU.H、OS_CPU_A.ASM和OS_CPU_C.C。下文将分别介绍这3个文件的移植工作。
    （1）在OS_CPU.H文件中定义相关的宏，声明能够识别的数据类型、堆栈宽度和增长方向，定义开中断函数、关中断函数、保存堆栈指针函数、任务切换函数。其中堆栈由高地址向低地址递减，任务切换函数通过指令陷阱来实现。
    （2）在OS_CPU_A.ASM文件中修改与硬件相关的几个汇编函数。
    （3）在OS_CPU_C.C文件中，惟一必要的函数是OSTaskStkInit( )，它是任务堆栈初始化函数。在MC9S12DG256微控制器上,任务堆栈空间由高至低依次保存着16位程序计数器PC、16位变址寄存器Y、16位变址寄存器X、8位累加器A、8位累加器B、条件码寄存器CCR、参数指针PPAGE，如图5所示。当任务堆栈初始化完成后, OSTaskStkInit()返回新的堆栈指针。