在人类探索和开发海洋的过程中,水声通信技术得到了迅速的发展,已经在海洋勘探、灾难预报、水下遥控、海洋信息采集、对潜通信等领域发挥着极其重要的作用。完整的水声通信系统包括信源编解码、信道编解码、调制解调、发送接收等模块,需要复杂的软、硬件系统支持。实时操作系统能够有效管理各个硬件模块,为用户提供调用接口,可以简化软件设计,缩短系统开发周期。本文剖析了现有各种嵌入式实时操作系统的运行机制,研究实时操作系统在水声通信领域的应用,并以凌阳16位单片机SPCE061A为处理器模型,初步设计一个基于水声通信系统的专用实时操作系统UWAC-RTOS。UWAC-RTOS的系统内核包括任务管理、任务调度、中断管理等模块。任务管理模块为系统提供任务创建、任务删除、任务挂起、任务恢复等功能。任务调度模块采用静态优先级抢占调度机制来提高实时性能,能同时调度16个任务。中断管理模块实现系统处理异步事件的功能。为了减小内存、CPU等系统资源的开销,UWAC-RTOS的基本功能由汇编编写,同时提供支持汇编调用和C调用的系统接口。UWAC-RTOS采用内核可配置和可裁剪设计方式以满足不同应用需求。本文设计了若干测试方案来测试UWAC-RTOS的内存开销、任务切换时间、最大中断禁止时间等性能指标,并与μC/OS-II的性能指标进行比较,测试结果显示UWAC-RTOS内核小、实时性好。在系统稳定性能方面,采用反复任务调度的方式来测试,测试结果显示UWAC-RTOS具有良好的稳定性。