根据所提供的文件内容，本文将详细解析“嵌入式水温水位监测系统的设计与应用”这一主题所涉及的关键知识点。
嵌入式系统是现代工业控制和监测领域中不可或缺的技术，它们被广泛用于各种机器、仪表和大型工业装置的管理和监控。嵌入式系统通常包括硬件和软件两部分，其核心是微控制器（MCU）。微控制器是一种小型计算机，它含有中央处理单元（CPU）、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）和输入/输出端口等，适合于需要微处理器功能但又不需要完整计算机功能的场合。它们能够实现对各种设备的控制和数据处理，执行控制任务。
在设计嵌入式水温水位监测系统时，首先需要关注的是传感器的选择和应用。水温水位传感器是监测系统的关键组件之一，它们负责感知并转换水温、水位信息为电信号。根据监测需求，传感器可能需要具备较高的精度、快速响应和稳定性。
在硬件层面，本文强调了基于GSM手机模块的水温水位监测系统设计。GSM（全球移动通信系统）模块的引入使得系统具备无线通信能力，可以通过GSM网络实时传输监控数据到远程服务器或管理平台，同时也支持远程指令的接收。这对于远程监控和报警至关重要。
软件方面，文中提到了监测管理软件的功能实现，它包括数据采集、监测和报警功能。这意味着系统不仅仅能收集水温和水位数据，而且能够对这些数据进行实时分析，并在超出预设阈值时自动发出警报。这是通过嵌入式实时操作系统（RTOS）来实现的。
实时操作系统是嵌入式系统中另一项关键软件技术，它能够保证系统的任务能够按照实时性要求及时完成。RTOS通常具有小型化、高效率的特点，并且适合资源受限的嵌入式应用。在本研究中，设计了一种适用于水温水位监控系统的RTOS，并扩展了设备管理功能，实现了设备驱动系统的统一管理。
在单片机的选择上，文中提到了基于8位单片机的设计，这是因为8位单片机成本低、性能稳定且便于控制。然而，8位微控制器的资源有限，所以对于实时操作系统的支持较少。为了解决这一问题，文中提出了一种基于时间触发的合作式调度器，它提高了系统的实时性与可靠性，同时也降低了处理器的负载和内存的使用，更好地满足了8位微控制器嵌入式系统开发的可靠性和可预测性要求。
文中提到了通信接口的设计和芯片选择，这对于实现数据的有效传输与接收非常关键。通信接口需要能够支持GSM模块，并且保证信号的稳定传输。
嵌入式水温水位监测系统的设计涵盖了硬件设计、软件开发和通信技术的多个方面。该系统通过在硬件上集成传感器和通信模块，在软件上开发监测管理和实时操作系统，为水温水位的远程监控提供了一套完整的解决方案。此类系统在水文监测、农田灌溉、水产养殖、水库管理等多个领域都有广泛的应用前景。
