時(shí)間片輪調(diào)的單片機(jī)程序結(jié)構(gòu)
然而順序結(jié)構(gòu)的寫法,有時(shí)候避免不了沉重冗長(zhǎng)的時(shí)間等待。例如鍵盤掃描,你就給我弄了一個(gè)delay_20ms()函數(shù),而在這延時(shí)的過(guò)程,其實(shí) MCU可以做很多事情的,這不白白的浪費(fèi)掉這段時(shí)間嗎?其實(shí),delay的這段時(shí)間用數(shù)碼管顯示代替,也就是在等待的過(guò)程,我們可以做一下顯示。但僅此而已?
本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/201612/324467.htm之前,我在做3寸大數(shù)碼鐘的時(shí)候就遇到過(guò)一個(gè)時(shí)間要求苛刻的問(wèn)題,我采用了17個(gè)數(shù)碼管,分成兩組來(lái)動(dòng)態(tài)顯示。為了不閃爍,那么刷新頻率起碼大于 50Hz。而單片機(jī)還有其他任務(wù),比如說(shuō)讀DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘,串口收發(fā)數(shù)據(jù),按鍵掃描,讀DS18B20等等,而其中最要命的是讀取DS18B20溫度傳感器的數(shù)據(jù),大家都知道其中等待溫度轉(zhuǎn)換的時(shí)間,基本要達(dá)到900ms了,這樣一來(lái),數(shù)碼管就會(huì)閃爍得很厲害了。
所以,我網(wǎng)上找了一些資料學(xué)習(xí)。大家都采用“時(shí)間片輪詢”算法的程序架構(gòu)來(lái)寫,這樣既保證了實(shí)時(shí),也充分利用了任務(wù)等待的時(shí)間。
下面簡(jiǎn)單來(lái)看看,關(guān)于時(shí)間片輪調(diào)的程序思想,而按照這種思路,可以衍生出很多程序結(jié)構(gòu)。
假定,單片機(jī)要執(zhí)行的任務(wù)有task_1(); task_2(); task_3(); ……task_n(); 各個(gè)任務(wù)對(duì)時(shí)間要求不同。
下面是我對(duì)時(shí)間片輪調(diào)的相關(guān)認(rèn)識(shí)。
系統(tǒng)基準(zhǔn)時(shí)間片:
我們采用定時(shí)器中斷來(lái)產(chǎn)生系統(tǒng)的基準(zhǔn)時(shí)間片,也叫系統(tǒng)的基準(zhǔn)節(jié)拍,例如每4ms中斷一次。這可以形象的比喻成脈搏心跳。
任務(wù)(事件)的輪調(diào):
每一次心跳,我們就給任務(wù)執(zhí)行的時(shí)間標(biāo)志計(jì)數(shù)。當(dāng)標(biāo)志計(jì)數(shù)到了,就執(zhí)行該任務(wù)函數(shù)!
事件的要求:
1.每一個(gè)事件的執(zhí)行時(shí)間不允許超過(guò)一個(gè)時(shí)間片。
2.事件中不使用較長(zhǎng)的delay();函數(shù),可以使用定時(shí)延時(shí)等待,但永遠(yuǎn)必須遵守第一條要求。
3.執(zhí)行時(shí)間較長(zhǎng)的任務(wù),或者較為復(fù)雜的任務(wù),可以分割到多個(gè)時(shí)間片內(nèi)執(zhí)行。
實(shí)時(shí)性任務(wù)要求:
對(duì)于實(shí)時(shí)性要求較高的任務(wù)。比如串口收發(fā)事件,可以考慮放在主循環(huán)調(diào)用,或者再定時(shí)中斷中調(diào)用。
參數(shù)傳遞要求:
各個(gè)任務(wù)函數(shù)之間參數(shù)傳遞,建議使用全局變量。任務(wù)中的內(nèi)部函數(shù),可以使用局部變量。
程序結(jié)構(gòu):
分析一下上面的程序結(jié)構(gòu),使用了一個(gè)定時(shí)器產(chǎn)生系統(tǒng)時(shí)鐘滴答,然后時(shí)鐘滴答到了,就更新時(shí)間標(biāo)志,然后統(tǒng)一用一個(gè)事件函數(shù)來(lái)根據(jù)時(shí)間標(biāo)志分時(shí)的執(zhí)行各個(gè)任務(wù)函數(shù)。
但任務(wù)執(zhí)行完后,時(shí)間標(biāo)志被重置,并重新計(jì)數(shù)。那么這個(gè)任務(wù)函數(shù)就相當(dāng)于被調(diào)度在了任務(wù)隊(duì)列的末尾了!(感覺(jué)是不是有點(diǎn)任務(wù)調(diào)度管理的意思了?)
當(dāng)然,各個(gè)任務(wù)函數(shù)調(diào)用的時(shí)間不同,就造成了任務(wù)執(zhí)行頻率的不同。這也是時(shí)間片的大小商定,以及時(shí)間片分布的問(wèn)題,這需要從實(shí)際的任務(wù)考慮,并取得一個(gè)最佳的時(shí)間片,以及合理的安排各個(gè)任務(wù)函數(shù)的關(guān)系。
另外一種時(shí)間片輪調(diào)程序結(jié)構(gòu)
其實(shí),原理大致相同。執(zhí)行機(jī)制不同罷了,各種程序結(jié)構(gòu)有它優(yōu)缺點(diǎn),有最適合使用的地方。
下面,簡(jiǎn)單了解。
程序結(jié)構(gòu):
對(duì)于時(shí)間片輪詢法的程序結(jié)構(gòu),無(wú)疑有比順序結(jié)構(gòu)程序更多的優(yōu)點(diǎn),但任務(wù)函數(shù)有時(shí)候被拆分成多段,不方便理解程序整體思路。
評(píng)論