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  • 单片机架构介绍

    2017-06-04 11:04:53
     [导读]:什么是单片机架构单片机架构有哪几种?本文对这个问题做了个简单的介绍。单片机架构根据指令结构可以分为CISC(Complex Instruction Set Computer)架构和RISC(Reduced Instruction Set Computer)...
    评-单片机的架构介绍
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       [导读]:什么是单片机的架构?单片机的架构有哪几种?本文对这个问题做了个简单的介绍。单片机的架构根据指令结构可以分为CISC(Complex Instruction Set Computer)架构和RISC(Reduced Instruction Set Computer)架构;根据存储器结构可以分为哈佛(Harvard)结构和普林斯顿(Princeton)结构。

    单片机的架构根据指令结构可以分为CISC(Complex Instruction Set Computer)架构和RISC(Reduced Instruction Set Computer)架构;根据存储器结构可以分为哈佛(Harvard)结构和普林斯顿(Princeton)结构。

    1、CISC和RISC

    CISC(复杂指令集计算机)和RISC(精简指令集计算机)是当前MCU的两种架构。它们的区别在于不同的MCU设计理念和方法。早期的MCU全部是CISC架构,它的设计目的是要用最少的机器语言指令来完成所需的计算任务。RISC则是计算机系统只有少数指令,但是每个指令的执行时间相当短,因此MCU可以用相当高的频率来运算。

    ◆CISC(复杂指令集计算机)

    CISC是一种为了便于编程和提高记忆体访问效率的晶片设计体系。早期的电脑使用组合语言编程,由于记忆体速度慢且价格昂贵,使得CISC体系得到了用武之地。在20世纪90年代中期之前,大多数的微处理器都采用CISC体系──包括Intel的80x86和Motorola的68K系列等。

    ⑴CISC体系的指令特征

    使用微代码:指令集可以直接在微代码记忆体(比主记忆体的速度快很多)里执行,新设计的处理器,只需增加较少的电晶体就可以执行同样的指令集,也可以很快地编写新的指令集程式。

    庞大的指令集:可以减少编程所需要的代码行数,减轻程式师的负担。

    高阶语言对应的指令集:包括双运算元格式、寄存器到寄存器、寄存器到记忆体以及记忆体到寄存器的指令。

    ⑵CISC体系的优缺点

    优点:能够有效缩短新指令的微代码设计时间,允许设计师实现CISC体系机器的向上相容。新的系统可以使用一个包含早期系统的指令超集合,也就可以使用较早电脑上使用的相同软体。另外微程式指令的格式与高阶语言相匹配,因而编译器并不一定要重新编写。

    缺点:指令集以及晶片的设计比上一代产品更复杂,不同的指令,需要不同的时钟周期来完成,执行较慢的指令,将影响整台机器的执行效率。

    ◆RISC(精简指令集计算机)

    RISC是为了提高处理器运行的速度而设计的晶片体系。它的关键技术在于流水线操作(Pipelining):在一个时钟周期里完成多条指令。而超流水线以及超标量技术已普遍在晶片设计中使用。RISC体系多用于非x86阵营高性能微处理器CPU,像HOLTEK MCU系列等。

    ⑴RISC体系的指令特征

    精简指令集:包含了简单、基本的指令,透过这些简单、基本的指令,就可以组合成复杂指令。

    同样长度的指令:每条指令的长度都是相同的,可以在一个单独操作里完成。

    单机器周期指令:大多数的指令都可以在一个机器周期里完成,并且允许处理器在同一时间内执行一系列的指令。

    ⑵RISC体系的优缺点

    优点:在使用相同的晶片技术和相同运行时钟下,RISC系统的运行速度将是CISC的2~4倍。由于RISC处理器的指令集是精简的,它的记忆体管理单元、浮点单元等都能设计在同一块晶片上。RISC处理器比相对应的CISC处理器设计更简单,所需要的时间将变得更短,并可以比CISC处理器应用更多先进的技术,开发更快的下一代处理器。

    缺点:多指令的操作使得程式开发者必须小心地选用合适的编译器,而且编写的代码量会变得非常大。另外就是RISC体系的处理器需要更快记忆体,这通常都集成于处理器内部,就是L1 Cache(一级缓存)。

    表 经典CISC和纯RISC体系结构的特性

    特性

    经典CISC体系结构

    纯RISC体系结构

    指令格式

    可变格式:16到32和64位

    固定32位指令

    时钟速率

    随技术发展而变化

    随技术发展而变化

    指令系统规模和类型

    约300条,有多于48种的指令类型

    约100条,除取/存外,大都基于寄存器

    寻址方式

    约12种,包含间接/变址寻址

    3到5种,只有取/存寻址存储器

    高速缓存设计

    较早模型使用合一高速缓存,有些使用分离高速缓存

    大多数使用分离的数据和指令高速缓存

    CPI及平均CPI

    1到20个周期,平均4个周期

    简单操作1个周期,平均约1.5个周期

    CPU控制

    大多数微程序控制,有些使用硬连线控制

    大多数为硬连线控制,没有控制存储器

    寄存器堆

    8~24个通用寄存器(GPR)

    32~192个GPR分离的整数和浮点寄存器堆

    对于CISC和RISC体系到底谁更好,长期以来都是业界争论较多的话题,支持RISC体系的厂商认为它廉价和运行速度快,因此代表未来微处理器的发展特征。反对者则认为,虽然RISC体系的硬件产品制造变得简单,但软件的开发会变得更复杂,即使执行相同的任务也必须编写更多的程序来完成,因此它并不能代表未来的方向。如果我们注意到PC的相关市场,可以看到尽管RISC体系的历史已经有10年,但一直没能将CISC体系踢出局,市场上的个人电脑、工作站和服务器大概有75%的仍是基于CISC体系结构。这也并不是说RISC真的不好,实际RISC和CISC体系的结构越来越接近,许多今天的RISC芯片仍然支持更多过去的CISC芯片,今天CISC芯片也运用了很多与RISC体系相关的技术,可以说,RISC和CISC是在共同发展的。

     

    2、哈佛(Harvard)结构和普林斯顿(Princeton)结构

    ◆哈佛结构

    哈佛结构是一种将程序指令存储和数据存储分开的存储器结构。中央处理器首先到程序指令存储器中读取程序指令内容,解码后得到数据地址,再到相应的数据存储器中读取数据,并进行下一步的操作(通常是执行)。程序指令存储和数据存储分开,可以使指令和数据有不同的数据宽度,如Microchip公司的PIC16芯片的程序指令是14位宽度,而数据是8位宽度。

    哈佛结构的微处理器通常具有较高的执行效率。其程序指令和数据指令分开组织和存储的,执行时可以预先读取下一条指令。图1
    图1 哈佛结构

    目前使用哈佛结构的中央处理器和微控制器有很多,除了上面提到的Microchip公司的PIC系列芯片,还有摩托罗拉公司的MC68系列、Zilog公司的Z8系列、ATMEL公司的AVR系列和安谋公司的ARM9、ARM10和ARM11。

    ◆普林斯顿结构

    普林斯顿结构,也称冯·诺伊曼结构,是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构。程序指令存储地址和数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置,因此程序指令和数据的宽度相同,如英特尔公司的8086中央处理器的程序指令和数据都是16位宽。图2
    图2 冯.诺伊曼结构

    目前使用冯·诺伊曼结构的中央处理器和微控制器有很多。除了上面提到的英特尔公司的8086,英特尔公司的其他中央处理器、安谋公司的ARM7、MIPS公司的MIPS处理器也采用了冯·诺伊曼结构。

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  • 我们先普及一个概念单片机(即Microcontroller Unit;MCU)里面有什么。一个人最重要的是大脑,身体的各个部分都在大脑的指挥下工作。MCU跟人体很像,简单来说是由一个最重要的内核加其他外设组成,内核就相当于人...

      我们先普及一个概念,单片机(即Microcontroller Unit;MCU) 里面有什么。一个人最重要的是大脑,身体的各个部分都在大脑的指挥下工作。MCU跟人体很像,简单来说是由一个最重要的内核加其他外设组成,内核就相当于人的大脑,外设就如人体的各个功能器官。下面我们来简单介绍下51单片机和STM32单片机的结构。

    1. 51系统结构

     

     

     

     

    51系统结构框图

      我们说的51一般是指51系列的单片机,型号有很多,常见的有STC89C51、AT89S51,其中国内用的最多的是STC89C51/2,下面我们就以STC89C51来讲解,并以51简称。

    1. 内核

      51单片机由一个IP核和片上外设组成,IP核就是上图中的CPU,片上外设就是上图中的:时钟电路、SFR和RAM、ROM、定时/计数器、并行I/O口、串行I/O口、中断系统。IP核跟外设之间由系统总线连接,且是8bit的,速度有限。

      51内核是上个世纪70年代Intel公司设计的,速度只有12M,外设是IC厂商(STC)在内核的基础上添加的,不同的IC厂商会在内核上添加不同的外设,从而设计出各具特色的单片机。这里Intel属于IP核厂商,STC属于IC厂商。我们后面要讲的STM32也一样,ARM属于IP核厂商,ARM给ST授权,ST公司在Cortex-M3内核的基础上设计出STM32单片机。

    2. 外设

      我们在学习51的时候,关于内核部分接触的比较少,使用的最多的是片上外设,我们在编程的时候操作的也就是这些外设。

    编程的时候操作的寄存器位于SFR和RAM这个部分,其中SFR(特殊功能寄存器)占有 128字节(实际上只用了 26 个字节,只有 26 个寄存器,其他都属于保留区),RAM占有 128 字节,我们在程序中定义的变量就是放在RAM中。其中SFR和RAM在地址上是重合的,都是在80~FF地址区间,但在物理区间上是分开的,所以51的RAM是有256个字节。

      编写好的程序是烧写到ROM区。剩下的外设都是我们非常熟悉的IO口,串口、定时器、中断这几个外设。

    2. STM32系统结构

     

     

     

     

     

    STM32系统结构框图

     

     

    1. 内核

     

      在系统结构上,STM32和51都属于单片机,都是由内核和片上外设组成。只是STM32使用的Cortex-M3内核比51复杂得多,优秀得多,支持的外设也比51多得多,同时总线宽度也上升到32bit,无论速度、功耗、外设都强于51。

     

      从结构框图上看,对比51内核只有一种总线,取指和取数共用。Cortex-M3内部有若干个总线接口,以使CM3能同时取址和访内(访问内存),它们是:

     

      指令存储区总线(两条)、系统总线、私有外设总线。有两条代码存储区总线负责对代码存储区(即FLASH外设)的访问,分别是I-Code总线和D-Code总线。

    I-Code用于取指,D-Code用于查表等操作,它们按最佳执行速度进行优化。

     

    系统总线(System)用于访问内存和外设,覆盖的区域包括SRAM,片上外设,片外RAM,片外扩展设备,以及系统级存储区的部分空间。

     

    私有外设总线负责一部分私有外设的访问,主要就是访问调试组件。它们也在系统级存储区。

     

    还有一个DMA总线,从字面上看,DMA是data memory access的意思,是一种连接内核和外设的桥梁,它可以访问外设、内存,传输不受CPU的控制,并且是双向通信。简而言之,这个家伙就是一个速度很快的且不受老大控制的数据搬运工,这个在51里面是没有的。

     

    2. 外设

     

    从结构框图上看, STM32比51的外设多得多,51有的串口、定时器、IO口等外设 STM32 都有。STM32还多了很多特色外设:如FSMC、SDIO、SPI、I2C等,这些外设按照速度的不同,分别挂载到AHB、APB2、APB1这三条总线上。

     

     

     

     

    转载于:https://www.cnblogs.com/ltybk/p/11533300.html

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    在工作中经过摸索实验,总结出单片机大致应用程序的架构有三种:

    1. 简单的前后台顺序执行程序,这类写法是大多数人使用的方法,不需用思考程序的具体架构,直接通过执行顺序编写应用程序即可。2. 时间片轮询法,此方法是介于顺序执行与操作系统之间的一种方法。3. 操作系统,此法应该是应用程序编写的最高境界。一、顺序执行法这种方法,这应用程序比较简单,实时性,并行性要求不太高的情况下是不错的方法,程序设计简单,思路比较清晰。但是当应用程序比较复杂的时候,如果没有一个完整的流程图,恐怕别人很难看懂程序的运行状态,而且随着程序功能的增加,编写应用程序的工程师的大脑也开始混乱。即不利于升级维护,也不利于代码优化。本人写个几个比较复杂一点的应用程序,刚开始就是使用此法,最终虽然能够实现功能,但是自己的思维一直处于混乱状态。导致程序一直不能让自己满意。 这种方法大多数人都会采用,而且我们接受的教育也基本都是使用此法。对于我们这些基本没有学习过数据结构,程序架构的单片机工程师来说,无疑很难在应用程序的设计上有一个很大的提高,也导致了不同工程师编写的应用程序很难相互利于和学习。本人建议,如果喜欢使用此法的网友,如果编写比较复杂的应用程序,一定要先理清头脑,设计好完整的流程图再编写程序,否则后果很严重。当然应该程序本身很简单,此法还是一个非常必须的选择。下面就写一个顺序执行的程序模型,方便和下面两种方法对比:代 码/**************************************************************************************
    * FunctionName   : main()
    * Description    : 主函数
    * EntryParameter : None
    * ReturnValue    : None
    **************************************************************************************/
    int main(void)
    {
    uint8 keyValue;     InitSys();                  // 初始化     while (1)
    {
    TaskDisplayClock();
    keyValue = TaskKeySan();
    switch (keyValue)
    {
    case x: TaskDispStatus(); break;
    ...
    default: break;
    }
    }
    }二、时间片轮询法时间片轮询法,在很多书籍中有提到,而且有很多时候都是与操作系统一起出现,也就是说很多时候是操作系统中使用了这一方法。不过我们这里要说的这个时间片轮询法并不是挂在操作系统下,而是在前后台程序中使用此法。也是本贴要详细说明和介绍的方法。 对于时间片轮询法,虽然有不少书籍都有介绍,但大多说得并不系统,只是提提概念而已。下面本人将详细介绍这种模式,并参考别人的代码建立的一个时间片轮询架构程序的方法,我想将给初学者有一定的借鉴性。在这里我们先介绍一下定时器的复用功能。 使用1个定时器,可以是任意的定时器,这里不做特殊说明,下面假设有3个任务,那么我们应该做如下工作:1. 初始化定时器,这里假设定时器的定时中断为1ms(当然你可以改成10ms,这个和操作系统一样,中断过于频繁效率就低,中断太长,实时性差)。2. 定义一个数值:代 码#define TASK_NUM   (3)                  //  这里定义的任务数为3,表示有三个任务会使用此定时器定时。 uint16 TaskCount[TASK_NUM] ;           //  这里为三个任务定义三个变量来存放定时值uint8  TaskMark[TASK_NUM];             //  同样对应三个标志位,为0表示时间没到,为1表示定时时间到。3. 在定时器中断服务函数中添加:代 码/**************************************************************************************
    * FunctionName : TimerInterrupt()
    * Description : 定时中断服务函数
    * EntryParameter : None
    * ReturnValue : None
    **************************************************************************************/
    void TimerInterrupt(void)
    {
    uint8 i;

    for (i=0; i<TASKS_NUM; i++)
    {
    if (TaskCount[i])
    {
    TaskCount[i]--;
    if (TaskCount[i] == 0)
    {
    TaskMark[i] = 0x01;
    }
    }
    }
    }

    代码解释:定时中断服务函数,在中断中逐个判断,如果定时值为0了,表示没有使用此定时器或此定时器已经完成定时,不着处理。否则定时器减一,知道为零时,相应标志位值1,表示此任务的定时值到了。4. 在我们的应用程序中,在需要的应用定时的地方添加如下代码,下面就以任务1为例:代 码TaskCount[0] = 20;       // 延时20msTaskMark[0]  = 0x00;     // 启动此任务的定时器到此我们只需要在任务中判断TaskMark[0] 是否为0x01即可。其他任务添加相同,至此一个定时器的复用问题就实现了。用需要的朋友可以试试,效果不错哦。。。。。。。。。。。通过上面对1个定时器的复用我们可以看出,在等待一个定时的到来的同时我们可以循环判断标志位,同时也可以去执行其他函数。循环判断标志位:那么我们可以想想,如果循环判断标志位,是不是就和上面介绍的顺序执行程序是一样的呢?一个大循环,只是这个延时比普通的for循环精确一些,可以实现精确延时。执行其他函数:那么如果我们在一个函数延时的时候去执行其他函数,充分利用CPU时间,是不是和操作系统有些类似了呢?但是操作系统的任务管理和切换是非常复杂的。下面我们就将利用此方法架构一直新的应用程序。 时间片轮询法的架构: 1.设计一个结构体:代 码// 任务结构
    typedef struct _TASK_COMPONENTS
    {
    uint8 Run;                 // 程序运行标记:0-不运行,1运行
    uint8 Timer;              // 计时器
    uint8 ItvTime;              // 任务运行间隔时间
    void (*TaskHook)(void);    // 要运行的任务函数
    } TASK_COMPONENTS;       // 任务定义这个结构体的设计非常重要,一个用4个参数,注释说的非常详细,这里不在描述。2. 任务运行标志出来,此函数就相当于中断服务函数,需要在定时器的中断服务函数中调用此函数,这里独立出来,并于移植和理解。代 码/**************************************************************************************
    * FunctionName   : TaskRemarks()
    * Description    : 任务标志处理
    * EntryParameter : None
    * ReturnValue    : None
    **************************************************************************************/
    void TaskRemarks(void)
    {
    uint8 i;    for (i=0; i<TASKS_MAX; i++)          // 逐个任务时间处理
    {
    if (TaskComps[i].Timer)          // 时间不为0
    {
    TaskComps[i].Timer--;         // 减去一个节拍
    if (TaskComps[i].Timer == 0)       // 时间减完了
    {
    TaskComps[i].Timer = TaskComps[i].ItvTime;       // 恢复计时器值,从新下一次
    TaskComps[i].Run = 1;           // 任务可以运行
    }
    }
    }
    }大家认真对比一下次函数,和上面定时复用的函数是不是一样的呢?3. 任务处理:代 码/**************************************************************************************
    * FunctionName   : TaskProcess()
    * Description    : 任务处理
    * EntryParameter : None
    * ReturnValue    : None
    **************************************************************************************/
    void TaskProcess(void)
    {
    uint8 i;    for (i=0; i<TASKS_MAX; i++)           // 逐个任务时间处理
    {
    if (TaskComps[i].Run)           // 时间不为0
    {
    TaskComps[i].TaskHook();         // 运行任务
    TaskComps[i].Run = 0;          // 标志清0
    }
    }
    }此函数就是判断什么时候该执行那一个任务了,实现任务的管理操作,应用者只需要在main()函数中调用此函数就可以了,并不需要去分别调用和处理任务函数。

    到此,一个时间片轮询应用程序的架构就建好了,大家看看是不是非常简单呢?此架构只需要两个函数,一个结构体,为了应用方面下面将再建立一个枚举型变量。

    下面就说说怎样应用吧,假设我们有三个任务:时钟显示,按键扫描,和工作状态显示。

    1. 定义一个上面定义的那种结构体变量:

    代 码/**************************************************************************************
    * Variable definition
    **************************************************************************************/
    static TASK_COMPONENTS TaskComps[] =
    {
    {0, 60, 60, TaskDisplayClock},            // 显示时钟
    {0, 20, 20, TaskKeySan},               // 按键扫描
    {0, 30, 30, TaskDispStatus},            // 显示工作状态     // 这里添加你的任务。。。。};在定义变量时,我们已经初始化了值,这些值的初始化,非常重要,跟具体的执行时间优先级等都有关系,这个需要自己掌握。①大概意思是,我们有三个任务,没1s执行以下时钟显示,因为我们的时钟最小单位是1s,所以在秒变化后才显示一次就够了。②由于按键在按下时会参数抖动,而我们知道一般按键的抖动大概是20ms,那么我们在顺序执行的函数中一般是延伸20ms,而这里我们每20ms扫描一次,是非常不错的出来,即达到了消抖的目的,也不会漏掉按键输入。③为了能够显示按键后的其他提示和工作界面,我们这里设计每30ms显示一次,如果你觉得反应慢了,你可以让这些值小一点。后面的名称是对应的函数名,你必须在应用程序中编写这函数名称和这三个一样的任务。2. 任务列表:代 码// 任务清单
    typedef enum _TASK_LIST
    {
    TAST_DISP_CLOCK,            // 显示时钟
    TAST_KEY_SAN,             // 按键扫描
    TASK_DISP_WS,             // 工作状态显示
    // 这里添加你的任务。。。。
    TASKS_MAX                                           // 总的可供分配的定时任务数目
    } TASK_LIST;好好看看,我们这里定义这个任务清单的目的其实就是参数TASKS_MAX的值,其他值是没有具体的意义的,只是为了清晰的表面任务的关系而已。3. 编写任务函数:代 码/**************************************************************************************
    * FunctionName   : TaskDisplayClock()
    * Description    : 显示任务* EntryParameter : None
    * ReturnValue    : None
    **************************************************************************************/
    void TaskDisplayClock(void)
    { }/**************************************************************************************
    * FunctionName   : TaskKeySan()
    * Description    : 扫描任务
    * EntryParameter : None
    * ReturnValue    : None
    **************************************************************************************/
    void TaskKeySan(void)
    {}/**************************************************************************************
    * FunctionName   : TaskDispStatus()
    * Description    : 工作状态显示
    * EntryParameter : None
    * ReturnValue    : None
    **************************************************************************************/
    void TaskDispStatus(void)
    {}// 这里添加其他任务。。。。。。。。。现在你就可以根据自己的需要编写任务了。4. 主函数:代 码/**************************************************************************************
    * FunctionName   : main()
    * Description    : 主函数
    * EntryParameter : None
    * ReturnValue    : None
    **************************************************************************************/
    int main(void)
    {
    InitSys();                  // 初始化    while (1)
    {
    TaskProcess();             // 任务处理
    }
    }到此我们的时间片轮询这个应用程序的架构就完成了,你只需要在我们提示的地方添加你自己的任务函数就可以了。是不是很简单啊,有没有点操作系统的感觉在里面? 不防试试把,看看任务之间是不是相互并不干扰?并行运行呢?当然重要的是,还需要,注意任务之间进行数据传递时,需要采用全局变量,除此之外还需要注意划分任务以及任务的执行时间,在编写任务时,尽量让任务尽快执行完成。。。。。。。。三、操作系统操作系统的本身是一个比较复杂的东西,任务的管理,执行本事并不需要我们去了解。但是光是移植都是一件非常困难的是,虽然有人说过“你如果使用过系统,将不会在去使用前后台程序”。但是真正能使用操作系统的人并不多,不仅是因为系统的使用本身很复杂,而且还需要购买许可证(ucos也不例外,如果商用的话)。这里本人并不想过多的介绍操作系统本身,因为不是一两句话能过说明白的,下面列出UCOS下编写应该程序的模型。大家可以对比一下,这三种方式下的各自的优缺点。代 码/**************************************************************************************
    * FunctionName   : main()
    * Description    : 主函数
    * EntryParameter : None
    * ReturnValue    : None
    **************************************************************************************/
    int main(void)
    {
    OSInit();                // 初始化uCOS-II    OSTaskCreate((void (*) (void *)) TaskStart,        // 任务指针
    (void   *) 0,            // 参数
    (OS_STK *) &TaskStartStk[TASK_START_STK_SIZE - 1], // 堆栈指针
    (INT8U   ) TASK_START_PRIO);        // 任务优先级    OSStart();                                       // 启动多任务环境

    return (0);
    }

    代 码/**************************************************************************************
    * FunctionName   : TaskStart()
    * Description    : 任务创建,只创建任务,不完成其他工作
    * EntryParameter : None
    * ReturnValue    : None
    **************************************************************************************/
    void TaskStart(void* p_arg)
    {
    OS_CPU_SysTickInit();                                       // Initialize the SysTick.#if (OS_TASK_STAT_EN > 0)
    OSStatInit();                                               // 这东西可以测量CPU使用量
    #endif OSTaskCreate((void (*) (void *)) TaskLed,     // 任务1
    (void   *) 0,               // 不带参数
    (OS_STK *) &TaskLedStk[TASK_LED_STK_SIZE - 1],  // 堆栈指针
    (INT8U   ) TASK_LED_PRIO);         // 优先级 // Here the task of creating your

    while (1)
    {
    OSTimeDlyHMSM(0, 0, 0, 100);
    }
    }

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  • 对于单片机程序来说,大家都不陌生,但是真正使用架构,考虑架构的恐怕并不多,随着程序开发的不断增多,本人觉得架构是非常必要的。发现真正使用架构的并不多,而且这类书籍基本没有。好不容易找到份资料,可以参考...

    对于单片机程序来说,大家都不陌生,但是真正使用架构,考虑架构的恐怕并不多,随着程序开发的不断增多,本人觉得架构是非常必要的。发现真正使用架构的并不多,而且这类书籍基本没有。好不容易找到份资料,可以参考:《谈谈怎样架构你的单片机程序》
            本人经过摸索实验,并总结,大致应用程序的架构三种
    1. 简单的前后台顺序执行程序,这类写法是大多数人使用的方法,不需用思考程序的具体架构,直接通过执行顺序编写应用程序即可。
    2. 时间片轮询法,此方法是介于顺序执行与操作系统之间的一种方法。

    3. 操作系统,此法应该是应用程序编写的最高境界。

     

    下面就分别谈谈这三种方法的利弊和适应范围等。。。。。。。。。。。。。

     

    1. 前后台顺序执行法

     

    前后台程序一般是指没有“操作系统”的程序。所谓的前台,就是主动去判断处理某个事务,这个是主循环里要做的事,也就是你代码主要要写的。所谓的后台,指的是:中断,也就是不需要你的CPU去判别,就会自动进入某一种状态,你在这个状态下做你要做的事就可以了。

     

           这种方法,应用程序比较简单。实时性,并行性要求不太高的情况下是不错的方法,程序设计简单,思路比较清晰。但是当应用程序比较复杂的时候,如果没有一个完整的流程图,恐怕别人很难看懂程序的运行状态,而且随着程序功能的增加,编写应用程序的工程师的大脑也开始混乱。即不利于升级维护,也不利于代码优化。 

     

           这种方法大多数人都会采用,而且我们接受的教育也基本都是使用此法。对于我们这些基本没有学习过数据结构,程序架构的单片机工程师来说,无疑很难在应用程序的设计上有一个很大的提高,也导致了不同工程师编写的应用程序很难相互利于和学习。 

     

           本人建议,如果喜欢使用此法的网友,如果编写比较复杂的应用程序,一定要先理清头脑,设计好完整的流程图再编写程序,否则后果很严重。当然应该程序本身很简单,此法还是一个非常必须的选择。
     
    下面就写一个顺序执行的程序模型,方便和后面要写的两种方法对比:
    代码:
    /**************************************************************************************
    * FunctionName   : main()
    * Description    : 主函数
    * EntryParameter : None
    * ReturnValue    : None
    **************************************************************************************/
    int main(void) 

        uint8 keyValue;
     
        InitSys();                  // 初始化
     
        while (1)
        {
            TaskDisplayClock();
            keyValue = TaskKeySan();
            switch (keyValue)
           {
                case x: TaskDispStatus(); break;
                ...
                default: break;
            }
        }

    }

     

    2. 时间片轮询法
     
           时间片轮询法,在很多书籍中有提到,而且有很多时候都是与操作系统一起出现,也就是说很多时候是操作系统中使用了这一方法。不过我们这里要说的这个时间片轮询法并不是挂在操作系统下,而是在前后台程序中使用此法。也是本贴要详细说明和介绍的方法。
     
           对于时间片轮询法,虽然有不少书籍都有介绍,但大多说得并不系统,只是提提概念而已。下面本人将详细介绍本人模式,并参考别人的代码建立的一个时间片轮询架构程序的方法,我想,对初学者有一定的借鉴作用。
     
           在这里我们先介绍一下定时器的复用功能。使用1个定时器,可以是任意的定时器,这里不做特殊说明,下面假设有3个任务,那么我们应该做如下工作:
     
    1. 初始化定时器,这里假设定时器的定时中断为1ms(当然你可以改成10ms,这个和操作系统一样,中断过于频繁效率就低,中断太长,实时性差)。
     
    2. 定义一个数值。
     
    代码:
    #define TASK_NUM   (3)                  //  这里定义的任务数为3,表示有三个任务会使用此定时器定时。
     
    uint16 TaskCount[TASK_NUM] ;           //  这里为三个任务定义三个变量来存放定时值

    uint8  TaskMark[TASK_NUM];             //  同样对应三个标志位,为0表示时间没到,为1表示定时时间到。

     

    3. 在定时器中断服务函数中添加:

    代码:
    /**************************************************************************************
    * FunctionName : TimerInterrupt()
    * Description : 定时中断服务函数
    * EntryParameter : None
    * ReturnValue : None
    **************************************************************************************/
    void TimerInterrupt(void)
    {
        uint8 i;


        for (i=0; i<TASKS_NUM; i++) 
        {
            if (TaskCount[i]) 
            {
                  TaskCount[i]--; 
                  if (TaskCount[i] == 0) 
                  {
                        TaskMark[i] = 0x01; 
                  }
            }
       }
    }
     
    代码解释:定时中断服务函数,在中断中逐个判断,如果定时值为0了,表示没有使用此定时器或此定时器已经完成定时,不着处理。否则定时器减一,知道为零时,相应标志位值1,表示此任务的定时值到了。
     
    4. 在我们的应用程序中,在需要的应用定时的地方添加如下代码,下面就以任务1为例:

    代码:
    TaskCount[0] = 20;       // 延时20ms
    TaskMark[0]  = 0x00;     // 启动此任务的定时器
    到此我们只需要在任务中判断TaskMark[0] 是否为0x01即可。其他任务添加相同,至此一个定时器的复用问题就实现了。用需要的朋友可以试试,效果不错哦。。。。。。。。。。。
     
    通过上面对1个定时器的复用我们可以看出,在等待一个定时的到来的同时我们可以循环判断标志位,同时也可以去执行其他函数。
     
    循环判断标志位:
    那么我们可以想想,如果循环判断标志位,是不是就和上面介绍的顺序执行程序是一样的呢?一个大循环,只是这个延时比普通的for循环精确一些,可以实现精确延时。
     
    执行其他函数:
    那么如果我们在一个函数延时的时候去执行其他函数,充分利用CPU时间,是不是和操作系统有些类似了呢?但是操作系统的任务管理和切换是非常复杂的。下面我们就将利用此方法架构一直新的应用程序。
     
    时间片轮询法的架构:
     
    1.设计一个结构体:
     
    代码:
    // 任务结构
    typedef struct _TASK_COMPONENTS
    {
        uint8 Run;                 // 程序运行标记:0-不运行,1运行
        uint8 Timer;              // 计时器
        uint8 ItvTime;              // 任务运行间隔时间
        void (*TaskHook)(void);    // 要运行的任务函数
    } TASK_COMPONENTS;       // 任务定义
     
    这个结构体的设计非常重要,一个用4个参数,注释说的非常详细,这里不在描述。
     
    2. 任务运行标志出来,此函数就相当于中断服务函数,需要在定时器的中断服务函数中调用此函数,这里独立出来,并于移植和理解。
     
    代码:
    /**************************************************************************************
    * FunctionName   : TaskRemarks()
    * Description    : 任务标志处理
    * EntryParameter : None
    * ReturnValue    : None
    **************************************************************************************/
    void TaskRemarks(void)
    {
        uint8 i;
        for (i=0; i<TASKS_MAX; i++)          // 逐个任务时间处理
        {
             if (TaskComps[i].Timer)          // 时间不为0
            {
                TaskComps[i].Timer--;         // 减去一个节拍
                if (TaskComps[i].Timer == 0)       // 时间减完了
                {
                     TaskComps[i].Timer = TaskComps[i].ItvTime;       // 恢复计时器值,从新下一次
                     TaskComps[i].Run = 1;           // 任务可以运行
                }
            }
       }
    }
     
    大家认真对比一下次函数,和上面定时复用的函数是不是一样的呢?
     
    3. 任务处理

    代码:
    /**************************************************************************************
    * FunctionName   : TaskProcess()
    * Description    : 任务处理
    * EntryParameter : None
    * ReturnValue    : None
    **************************************************************************************/
    void TaskProcess(void)
    {
        uint8 i;
        for (i=0; i<TASKS_MAX; i++)           // 逐个任务时间处理
        {
             if (TaskComps[i].Run)           // 时间不为0
            {
                 TaskComps[i].TaskHook();         // 运行任务
                 TaskComps[i].Run = 0;          // 标志清0
            }
        }   
    }
     
    此函数就是判断什么时候该执行那一个任务了,实现任务的管理操作,应用者只需要在main()函数中调用此函数就可以了,并不需要去分别调用和处理任务函数。
     
    到此,一个时间片轮询应用程序的架构就建好了,大家看看是不是非常简单呢?此架构只需要两个函数,一个结构体,为了应用方面下面将再建立一个枚举型变量。
     
    下面我就就说说怎样应用吧,假设我们有三个任务:时钟显示,按键扫描,和工作状态显示。
     
    1. 定义一个上面定义的那种结构体变量

    代码:
    /**************************************************************************************
    * Variable definition                            
    **************************************************************************************/
    static TASK_COMPONENTS TaskComps[] = 
    {
        {0, 1000, 1000, TaskDisplayClock},            // 显示时钟
        {0, 20, 20, TaskKeySan},               // 按键扫描
        {0, 30, 30, TaskDispStatus},            // 显示工作状态
         // 这里添加你的任务。。。。
    };
     
    在定义变量时,我们已经初始化了值,这些值的初始化,非常重要,跟具体的执行时间优先级等都有关系,这个需要自己掌握。
     
    ①大概意思是,我们有三个任务,每1s执行一下时钟显示,因为我们的时钟最小单位是1s,所以在秒变化后才显示一次就够了。
    ②由于按键在按下时会参数抖动,而我们知道一般按键的抖动大概是20ms,那么我们在顺序执行的函数中一般是延伸20ms,而这里我们每20ms扫描一次,是非常不错的出来,即达到了消抖的目的,也不会漏掉按键输入。
    ③为了能够显示按键后的其他提示和工作界面,我们这里设计每30ms显示一次,如果你觉得反应慢了,你可以让这些值小一点。后面的名称是对应的函数名,你必须在应用程序中编写这函数名称和这三个一样的任务。
     
    2. 任务列表

    代码:
    // 任务清单
    typedef enum _TASK_LIST
    {
        TAST_DISP_CLOCK,            // 显示时钟
        TAST_KEY_SAN,             // 按键扫描
        TASK_DISP_WS,             // 工作状态显示
         // 这里添加你的任务。。。。
         TASKS_MAX                                           // 总的可供分配的定时任务数目
    } TASK_LIST;
     
    好好看看,我们这里定义这个任务清单的目的其实就是参数TASKS_MAX的值,其他值是没有具体的意义的,只是为了清晰的表面任务的关系而已。
     
    3. 编写任务函数
     
    代码:
    /**************************************************************************************
    * FunctionName   : TaskDisplayClock()
    * Description    : 显示任务
    * EntryParameter : None
    * ReturnValue    : None
    **************************************************************************************/
    void TaskDisplayClock(void)
    {
     
    }
    /**************************************************************************************
    * FunctionName   : TaskKeySan()
    * Description    : 扫描任务
    * EntryParameter : None
    * ReturnValue    : None
    **************************************************************************************/
    void TaskKeySan(void)
    {


    }
    /**************************************************************************************
    * FunctionName   : TaskDispStatus()
    * Description    : 工作状态显示
    * EntryParameter : None
    * ReturnValue    : None
    **************************************************************************************/
    void TaskDispStatus(void)
    {


    }
     
    // 这里添加其他任务。。。。。。。。。
     
    现在你就可以根据自己的需要编写任务了。
     
    4. 主函数
     
    代码:
    /**************************************************************************************
    * FunctionName   : main()
    * Description    : 主函数
    * EntryParameter : None
    * ReturnValue    : None
    **************************************************************************************/
    int main(void) 

        InitSys();                  // 初始化
        while (1)
        {
            TaskProcess();             // 任务处理
        }
    }
     
    到此我们的时间片轮询这个应用程序的架构就完成了,你只需要在我们提示的地方添加你自己的任务函数就可以了。是不是很简单啊,有没有点操作系统的感觉在里面?
     
           不防试试把,看看任务之间是不是相互并不干扰?并行运行呢?当然重要的是,还需要,注意任务之间进行数据传递时,需要采用全局变量,除此之外还需要注意划分任务以及任务的执行时间,在编写任务时,尽量让任务尽快执行完成。。。。。。。。。


    3.操作系统
     
           操作系统的本身是一个比较复杂的东西,任务的管理,执行本事并不需要我们去了解。但是光是移植都是一件非常困难的是,虽然有人说过“你如果使用过系统,将不会在去使用前后台程序”。但是真正能使用操作系统的人并不多,不仅是因为系统的使用本身很复杂,而且还需要购买许可证(ucos也不例外,如果商用的话)。
     
           这里本人并不想过多的介绍操作系统本身,因为不是一两句话能过说明白的,下面列出UCOS下编写应该程序的模型。大家可以对比一下,这三种方式下的各自的优缺点。
     
    代码:
    /**************************************************************************************
    * FunctionName   : main()
    * Description    : 主函数
    * EntryParameter : None
    * ReturnValue    : None
    **************************************************************************************/
    int main(void) 

        OSInit();                // 初始化uCOS-II
        OSTaskCreate((void (*) (void *)) TaskStart,        // 任务指针
                    (void   *) 0,            // 参数
                    (OS_STK *) &TaskStartStk[TASK_START_STK_SIZE - 1], // 堆栈指针
                    (INT8U   ) TASK_START_PRIO);        // 任务优先级
        OSStart();                                       // 启动多任务环境
                                            
        return (0); 
    }
     
    代码:
    /**************************************************************************************
    * FunctionName   : TaskStart()          
    * Description    : 任务创建,只创建任务,不完成其他工作
    * EntryParameter : None
    * ReturnValue    : None
    **************************************************************************************/
    void TaskStart(void* p_arg)
    {
        OS_CPU_SysTickInit();                                       // Initialize the SysTick.
    #if (OS_TASK_STAT_EN > 0)
        OSStatInit();                                               // 这东西可以测量CPU使用量 
    #endif
     OSTaskCreate((void (*) (void *)) TaskLed,     // 任务1
                    (void   *) 0,               // 不带参数
                    (OS_STK *) &TaskLedStk[TASK_LED_STK_SIZE - 1],  // 堆栈指针
                    (INT8U   ) TASK_LED_PRIO);         // 优先级
     // Here the task of creating your
                    
        while (1)
        {
            OSTimeDlyHMSM(0, 0, 0, 100);
        }
    }
     
    不难看出,时间片轮询法优势还是比较大的,即由顺序执行法的优点,也有操作系统的优点。结构清晰,简单,非常容易理解。。。。。。。。。

    以上参考资料:

    http://bbs.eeworld.com.cn/thread-311494-1-1.html

    https://zhidao.baidu.com/question/77018357.html

     

    以下附《谈谈怎样架构你的单片机程序》

    展开全文
  • 单片机应用程序架构

    2018-09-21 13:54:34
    对于单片机程序来说,大家都不陌生,但是真正使用架构,考虑架构的恐怕并不多,随着程序开发的不断增多,本人觉得架构是非常必要的。发现真正使用架构的并不多,而且这类书籍基本没有。好不容易找到份资料,可以参考...

    对于单片机程序来说,大家都不陌生,但是真正使用架构,考虑架构的恐怕并不多,随着程序开发的不断增多,本人觉得架构是非常必要的。发现真正使用架构的并不多,而且这类书籍基本没有。好不容易找到份资料,可以参考:《谈谈怎样架构你的单片机程序》
            本人经过摸索实验,并总结,单片机大致应用程序的架构有:
    1. 简单的前后台顺序执行程序,这类写法是大多数人使用的方法,不需用思考程序的具体架构,直接通过执行顺序编写应用程序即可。
    2. 时间片轮询法,此方法是介于顺序执行与操作系统之间的一种方法。

     

    下面就分别谈谈这两种方法的利弊和适应范围等。。。

     

    1. 前后台顺序执行法

     

    前后台程序一般是指没有“操作系统”的程序。所谓的前台,就是主动去判断处理某个事务,这个是主循环里要做的事,也就是你代码主要要写的。所谓的后台,指的是:中断,也就是不需要你的CPU去判别,就会自动进入某一种状态,你在这个状态下做你要做的事就可以了。

     

           这种方法,应用程序比较简单。实时性,并行性要求不太高的情况下是不错的方法,程序设计简单,思路比较清晰。但是当应用程序比较复杂的时候,如果没有一个完整的流程图,恐怕别人很难看懂程序的运行状态,而且随着程序功能的增加,编写应用程序的工程师的大脑也开始混乱。即不利于升级维护,也不利于代码优化。 

     

           这种方法大多数人都会采用,而且我们接受的教育也基本都是使用此法。对于我们这些基本没有学习过数据结构,程序架构的单片机工程师来说,无疑很难在应用程序的设计上有一个很大的提高,也导致了不同工程师编写的应用程序很难相互利于和学习。 

     

           本人建议,如果喜欢使用此法的网友,如果编写比较复杂的应用程序,一定要先理清头脑,设计好完整的流程图再编写程序,否则后果很严重。当然应该程序本身很简单,此法还是一个非常必须的选择。
     
    下面就写一个顺序执行的程序模型,方便和后面要写的两种方法对比:
    代码:
    /**************************************************************************************
    * FunctionName   : main()
    * Description    : 主函数
    * EntryParameter : None
    * ReturnValue    : None
    **************************************************************************************/
    int main(void) 

        uint8 keyValue;
     
        InitSys();                  // 初始化
     
        while (1)
        {
            TaskDisplayClock();
            keyValue = TaskKeySan();
            switch (keyValue)
           {
                case x: TaskDispStatus(); break;
                ...
                default: break;
            }
        }

    }

     

    2. 时间片轮询法
     
           时间片轮询法,在很多书籍中有提到,而且有很多时候都是与操作系统一起出现,也就是说很多时候是操作系统中使用了这一方法。不过我们这里要说的这个时间片轮询法并不是挂在操作系统下,而是在前后台程序中使用此法。也是本贴要详细说明和介绍的方法。
     
           对于时间片轮询法,虽然有不少书籍都有介绍,但大多说得并不系统,只是提提概念而已。下面本人将详细介绍本人模式,并参考别人的代码建立的一个时间片轮询架构程序的方法,我想,对初学者有一定的借鉴作用。
     
           在这里我们先介绍一下定时器的复用功能。使用1个定时器,可以是任意的定时器,这里不做特殊说明,下面假设有3个任务,那么我们应该做如下工作:
     
    1. 初始化定时器,这里假设定时器的定时中断为1ms(当然你可以改成10ms,这个和操作系统一样,中断过于频繁效率就低,中断太长,实时性差)。
     
    2. 定义一个数值。
     
    代码:
    #define TASK_NUM   (3)                  //  这里定义的任务数为3,表示有三个任务会使用此定时器定时。
     
    uint16 TaskCount[TASK_NUM] ;           //  这里为三个任务定义三个变量来存放定时值

    uint8  TaskMark[TASK_NUM];             //  同样对应三个标志位,为0表示时间没到,为1表示定时时间到。

     

    3. 在定时器中断服务函数中添加:

    代码:
    /**************************************************************************************
    * FunctionName : TimerInterrupt()
    * Description : 定时中断服务函数
    * EntryParameter : None
    * ReturnValue : None
    **************************************************************************************/
    void TimerInterrupt(void)
    {
        uint8 i;


        for (i=0; i<TASKS_NUM; i++) 
        {
            if (TaskCount[i]) 
            {
                  TaskCount[i]--; 
                  if (TaskCount[i] == 0) 
                  {
                        TaskMark[i] = 0x01; 
                  }
            }
       }
    }
     
    代码解释:定时中断服务函数,在中断中逐个判断,如果定时值为0了,表示没有使用此定时器或此定时器已经完成定时,不着处理。否则定时器减一,知道为零时,相应标志位值1,表示此任务的定时值到了。
     
    4. 在我们的应用程序中,在需要的应用定时的地方添加如下代码,下面就以任务1为例:

    代码:
    TaskCount[0] = 20;       // 延时20ms
    TaskMark[0]  = 0x00;     // 启动此任务的定时器
    到此我们只需要在任务中判断TaskMark[0] 是否为0x01即可。其他任务添加相同,至此一个定时器的复用问题就实现了。用需要的朋友可以试试,效果不错哦。。。。。。。。。。。
     
    通过上面对1个定时器的复用我们可以看出,在等待一个定时的到来的同时我们可以循环判断标志位,同时也可以去执行其他函数。
     
    循环判断标志位:
    那么我们可以想想,如果循环判断标志位,是不是就和上面介绍的顺序执行程序是一样的呢?一个大循环,只是这个延时比普通的for循环精确一些,可以实现精确延时。
     
    执行其他函数:
    那么如果我们在一个函数延时的时候去执行其他函数,充分利用CPU时间,是不是和操作系统有些类似了呢?但是操作系统的任务管理和切换是非常复杂的。下面我们就将利用此方法架构一直新的应用程序。
     
    时间片轮询法的架构:
     
    1.设计一个结构体:
     
    代码:
    // 任务结构
    typedef struct _TASK_COMPONENTS
    {
        uint8 Run;                 // 程序运行标记:0-不运行,1运行
        uint8 Timer;              // 计时器
        uint8 ItvTime;              // 任务运行间隔时间
        void (*TaskHook)(void);    // 要运行的任务函数
    } TASK_COMPONENTS;       // 任务定义
     
    这个结构体的设计非常重要,一个用4个参数,注释说的非常详细,这里不在描述。
     
    2. 任务运行标志处理,此函数就相当于中断服务函数,需要在定时器的中断服务函数中调用此函数,这里独立出来,便于移植和理解。
     
    代码:
    /**************************************************************************************
    * FunctionName   : TaskRemarks()
    * Description    : 任务标志处理
    * EntryParameter : None
    * ReturnValue    : None
    **************************************************************************************/
    void TaskRemarks(void)
    {
        uint8 i;
        for (i=0; i<TASKS_MAX; i++)          // 逐个任务时间处理
        {
             if (TaskComps[i].Timer)          // 时间不为0
            {
                TaskComps[i].Timer--;         // 减去一个节拍
                if (TaskComps[i].Timer == 0)       // 时间减完了
                {
                     TaskComps[i].Timer = TaskComps[i].ItvTime;       // 恢复计时器值,从新下一次
                     TaskComps[i].Run = 1;           // 任务可以运行
                }
            }
       }
    }
     
    大家认真对比一下次函数,和上面定时复用的函数是不是一样的呢?
     
    3. 任务处理

    代码:
    /**************************************************************************************
    * FunctionName   : TaskProcess()
    * Description    : 任务处理
    * EntryParameter : None
    * ReturnValue    : None
    **************************************************************************************/
    void TaskProcess(void)
    {
        uint8 i;
        for (i=0; i<TASKS_MAX; i++)           // 逐个任务时间处理
        {
             if (TaskComps[i].Run)           // 时间不为0
            {
                 TaskComps[i].TaskHook();         // 运行任务
                 TaskComps[i].Run = 0;          // 标志清0
            }
        }   
    }
     
    此函数就是判断什么时候该执行哪一个任务了,实现任务的管理操作,应用者只需要在main()函数中调用此函数就可以了,并不需要去分别调用和处理任务函数。
     
    到此,一个时间片轮询应用程序的架构就建好了,大家看看是不是非常简单呢?此架构只需要两个函数,一个结构体,为了应用方面下面将再建立一个枚举型变量。
     
    下面我就就说说怎样应用吧,假设我们有三个任务:时钟显示,按键扫描,和工作状态显示。
     
    1. 定义一个上面定义的那种结构体变量

    代码:
    /**************************************************************************************
    * Variable definition                            
    **************************************************************************************/
    static TASK_COMPONENTS TaskComps[] = 
    {
        {0, 1000, 1000, TaskDisplayClock},            // 显示时钟
        {0, 20, 20, TaskKeySan},               // 按键扫描
        {0, 30, 30, TaskDispStatus},            // 显示工作状态
         // 这里添加你的任务。。。。
    };
     
    在定义变量时,我们已经初始化了值,这些值的初始化,非常重要,跟具体的执行时间优先级等都有关系,这个需要自己掌握。
     
    ①大概意思是,我们有三个任务,每1s执行一下时钟显示,因为我们的时钟最小单位是1s,所以在秒变化后才显示一次就够了。
    ②由于按键在按下时会参数抖动,而我们知道一般按键的抖动大概是20ms,那么我们在顺序执行的函数中一般是延伸20ms,而这里我们每20ms扫描一次,是非常不错的出来,即达到了消抖的目的,也不会漏掉按键输入。
    ③为了能够显示按键后的其他提示和工作界面,我们这里设计每30ms显示一次,如果你觉得反应慢了,你可以让这些值小一点。后面的名称是对应的函数名,你必须在应用程序中编写这函数名称和这三个一样的任务。
     
    2. 任务列表

    代码:
    // 任务清单
    typedef enum _TASK_LIST
    {
        TAST_DISP_CLOCK,            // 显示时钟
        TAST_KEY_SAN,             // 按键扫描
        TASK_DISP_WS,             // 工作状态显示
         // 这里添加你的任务。。。。
         TASKS_MAX                                           // 总的可供分配的定时任务数目
    } TASK_LIST;
     
    好好看看,我们这里定义这个任务清单的目的其实就是参数TASKS_MAX的值,其他值是没有具体的意义的,只是为了清晰的表面任务的关系而已。
     
    3. 编写任务函数
     
    代码:
    /**************************************************************************************
    * FunctionName   : TaskDisplayClock()
    * Description    : 显示任务
    * EntryParameter : None
    * ReturnValue    : None
    **************************************************************************************/
    void TaskDisplayClock(void)
    {
     
    }
    /**************************************************************************************
    * FunctionName   : TaskKeySan()
    * Description    : 扫描任务
    * EntryParameter : None
    * ReturnValue    : None
    **************************************************************************************/
    void TaskKeySan(void)
    {


    }
    /**************************************************************************************
    * FunctionName   : TaskDispStatus()
    * Description    : 工作状态显示
    * EntryParameter : None
    * ReturnValue    : None
    **************************************************************************************/
    void TaskDispStatus(void)
    {


    }
     
    // 这里添加其他任务。。。。。。。。。
     
    现在你就可以根据自己的需要编写任务了。
     
    4. 主函数
     
    代码:
    /**************************************************************************************
    * FunctionName   : main()
    * Description    : 主函数
    * EntryParameter : None
    * ReturnValue    : None
    **************************************************************************************/
    int main(void) 

        InitSys();                  // 初始化
        while (1)
        {
            TaskProcess();             // 任务处理
        }
    }
     
    到此我们的时间片轮询这个应用程序的架构就完成了,你只需要在我们提示的地方添加你自己的任务函数就可以了。是不是很简单啊,有没有点操作系统的感觉在里面?
     
           不防试试把,看看任务之间是不是相互并不干扰?并行运行呢?当然重要的是,还需要,注意任务之间进行数据传递时,需要采用全局变量,除此之外还需要注意划分任务以及任务的执行时间,在编写任务时,尽量让任务尽快执行完成。

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