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基于uCOS-Ⅱ的IC卡门禁系统设计和实现的任务书

任务书

一、任务背景

近年来，随着社会发展和科技进步，IC卡门禁系统在公寓、写字楼、社

区、学校等场所得到了广泛的应用。IC卡门禁系统具有安全可靠、方便

快捷、信息化管理等优点，已经成为了现代门禁系统的主流。

本项目将利用uCOS-Ⅱ操作系统，设计和实现一套IC卡门禁系统，包括

IC卡识别、门禁控制和数据存储等功能。

二、任务目标

1.掌握uCOS-Ⅱ操作系统的开发与应用，理解操作系统的基本原理和编程

方法；

2.理解IC卡的基本工作原理，掌握ISO7816标准；

3.设计并实现IC卡门禁系统的基本功能，包括卡片识别、门禁控制和数

据存储；

4.利用uCOS-Ⅱ实现系统的多任务协作，并且能够运用定时器中断、信号

量等机制解决资源竞争和同步问题；

5.利用SPI总线，将IC卡读卡器和控制器连接，并能正确发送和接收数

据；

6.完成系统的软件设计和模块化编程，代码实现规范、结构清晰。

三、任务内容

1.分析系统需求、绘制系统框图和流程图；

2.编写uCOS-Ⅱ操作系统的启动程序，并且实现定时器中断响应；

3.完成系统的硬件电路设计，包括IC卡读卡器、控制器、门禁开关、蜂

鸣器等硬件模块的选型和连接；

4.实现IC卡的数据通信，包括卡片识别、数据发送、数据接收等功能，

并且利用SPI总线连接IC卡读卡器和控制器；

5.实现门禁控制功能，包括门禁开关控制、蜂鸣器发声、LED指示灯控制

等；

6.完成系统的数据存储功能，包括刷卡日志的存储与读取；

7.使用uCOS-Ⅱ操作系统实现系统的多任务协作，包括同步、互斥等机制

的应用，并且保证系统的稳定性和可靠性；

8.完成系统的软件设计和模块化编程，提高代码的可读性、可维护性和可

扩展性。

四、任务计划

1.第1周：确定系统要求和开发环境，学习uCOS-Ⅱ操作系统的基本原理

和编程方法；

2.第2周：完成uCOS-Ⅱ操作系统的启动程序，并且实现定时器中断响应；

3.第3周：完成系统的硬件电路设计，并且实现IC卡的数据通信；

4.第4周：实现门禁控制功能，并且完成系统的数据存储功能；

5.第5周：使用uCOS-Ⅱ操作系统实现系统的多任务协作，并且完成系统

的软件设计和模块化编程；

6.第6周：调试系统，进行功能测试，并且进行性能优化和代码调整；

7.第7周：提交系统设计文档和代码实现说明。

五、成果验收

1.根据任务要求，完成IC卡门禁系统的设计和实现，并且完成代码编写、

调试和测试；

2.提交系统设计文档和代码实现说明，包括系统框图、数据流程图、软件

设计说明、测试报告等。

3.进行系统功能测试和性能测试，并且保证系统的稳定性、可靠性和安全

性。

六、参考文献

1.《uC/OS-Ⅱ实时操作系统内核原理与应用实战》

2.《嵌入式系统及应用实例设计》

3.《ISO/IEC7816-4:2013》