單片機(jī)程序架構(gòu)--時(shí)間片輪詢(xún)法
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時(shí)間片輪詢(xún)法，在很多書(shū)籍中有提到，而且有很多時(shí)候都是與操作系統(tǒng)一起出現(xiàn)，也就是說(shuō)很多時(shí)候是操作系統(tǒng)中使用了這一方法。不過(guò)我們這里要說(shuō)的這個(gè)時(shí)間片輪詢(xún)法并不是掛在操作系統(tǒng)下，而是在前后臺(tái)程序中使用此法。也是本貼要詳細(xì)說(shuō)明和介紹的方法。
對(duì)于時(shí)間片輪詢(xún)法，雖然有不少書(shū)籍都有介紹，但大多說(shuō)得并不系統(tǒng)，只是提提概念而已。下面本人將詳細(xì)介紹本人模式，并參考別人的代碼建立的一個(gè)時(shí)間片輪詢(xún)架構(gòu)程序的方法，我想將給初學(xué)者有一定的借鑒性。
記得在前不久本人發(fā)帖《1個(gè)定時(shí)器多處復(fù)用的問(wèn)題》，由于時(shí)間的問(wèn)題，并沒(méi)有詳細(xì)說(shuō)明怎樣實(shí)現(xiàn)1個(gè)定時(shí)器多處復(fù)用。在這里我們先介紹一下定時(shí)器的復(fù)用功能。。。
使用1個(gè)定時(shí)器，可以是任意的定時(shí)器，這里不做特殊說(shuō)明，下面假設(shè)有3個(gè)任務(wù)，那么我們應(yīng)該做如下工作：
1. 初始化定時(shí)器，這里假設(shè)定時(shí)器的定時(shí)中斷為1ms(當(dāng)然你可以改成10ms，這個(gè)和操作系統(tǒng)一樣，中斷過(guò)于頻繁效率就低，中斷太長(zhǎng)，實(shí)時(shí)性差)。
2. 定義一個(gè)數(shù)值：
復(fù)制內(nèi)容到剪貼板
代碼:#define TASK_NUM(3)//這里定義的任務(wù)數(shù)為3，表示有三個(gè)任務(wù)會(huì)使用此定時(shí)器定時(shí)。
uint16 TaskCount[TASK_NUM];//這里為三個(gè)任務(wù)定義三個(gè)變量來(lái)存放定時(shí)值
uint8TaskMark[TASK_NUM];//同樣對(duì)應(yīng)三個(gè)標(biāo)志位，為0表示時(shí)間沒(méi)到，為1表示定時(shí)時(shí)間到。
3. 在定時(shí)器中斷服務(wù)函數(shù)中添加：
復(fù)制內(nèi)容到剪貼板
代碼:
void TimerInterrupt(void)
{
uint8 i;
for (i=0; i
{
if (TaskCount[i])
{
TaskCount[i]--;
if (TaskCount[i] == 0)
{
TaskMark[i] = 0x01;
}
}
}
}
代碼解釋?zhuān)憾〞r(shí)中斷服務(wù)函數(shù)，在中斷中逐個(gè)判斷，如果定時(shí)值為0了，表示沒(méi)有使用此定時(shí)器或此定時(shí)器已經(jīng)完成定時(shí)，不著處理。否則定時(shí)器減一，知道為零時(shí)，相應(yīng)標(biāo)志位值1，表示此任務(wù)的定時(shí)值到了。
4. 在我們的應(yīng)用程序中，在需要的應(yīng)用定時(shí)的地方添加如下代碼，下面就以任務(wù)1為例：
復(fù)制內(nèi)容到剪貼板
代碼:TaskCount[0] = 20;// 延時(shí)20ms
TaskMark[0]= 0x00;// 啟動(dòng)此任務(wù)的定時(shí)器
到此我們只需要在任務(wù)中判斷TaskMark[0]是否為0x01即可。其他任務(wù)添加相同，至此一個(gè)定時(shí)器的復(fù)用問(wèn)題就實(shí)現(xiàn)了。用需要的朋友可以試試，效果不錯(cuò)哦。。。。。。。。。。。
通過(guò)上面對(duì)1個(gè)定時(shí)器的復(fù)用我們可以看出，在等待一個(gè)定時(shí)的到來(lái)的同時(shí)我們可以循環(huán)判斷標(biāo)志位，同時(shí)也可以去執(zhí)行其他函數(shù)。
循環(huán)判斷標(biāo)志位：
那么我們可以想想，如果循環(huán)判斷標(biāo)志位，是不是就和上面介紹的順序執(zhí)行程序是一樣的呢？一個(gè)大循環(huán)，只是這個(gè)延時(shí)比普通的for循環(huán)精確一些，可以實(shí)現(xiàn)精確延時(shí)。
執(zhí)行其他函數(shù)：
那么如果我們?cè)谝粋€(gè)函數(shù)延時(shí)的時(shí)候去執(zhí)行其他函數(shù)，充分利用CPU時(shí)間，是不是和操作系統(tǒng)有些類(lèi)似了呢？但是操作系統(tǒng)的任務(wù)管理和切換是非常復(fù)雜的。下面我們就將利用此方法架構(gòu)一直新的應(yīng)用程序。
時(shí)間片輪詢(xún)法的架構(gòu)：
1.設(shè)計(jì)一個(gè)結(jié)構(gòu)體：
代碼:
//任務(wù)結(jié)構(gòu)
typedefstruct_TASK_COMPONENTS
{
uint8Run;//程序運(yùn)行標(biāo)記：0-不運(yùn)行，1運(yùn)行
uint8Timer;//計(jì)時(shí)器
uint8ItvTime;//任務(wù)運(yùn)行間隔時(shí)間
void(*TaskHook)(void);//要運(yùn)行的任務(wù)函數(shù)
}TASK_COMPONENTS;//任務(wù)定義
這個(gè)結(jié)構(gòu)體的設(shè)計(jì)非常重要，一個(gè)用4個(gè)參數(shù)，注釋說(shuō)的非常詳細(xì)，這里不在描述。
2. 任務(wù)運(yùn)行標(biāo)志出來(lái)，此函數(shù)就相當(dāng)于中斷服務(wù)函數(shù)，需要在定時(shí)器的中斷服務(wù)函數(shù)中調(diào)用此函數(shù)，這里獨(dú)立出來(lái)，并于移植和理解。
代碼:voidTaskRemarks(void)
{
uint8i;
for(i=0;i//逐個(gè)任務(wù)時(shí)間處理
{
if(TaskComps[i].Timer)//時(shí)間不為0
{
TaskComps[i].Timer--;//減去一個(gè)節(jié)拍
if(TaskComps[i].Timer==0)//時(shí)間減完了
{
TaskComps[i].Timer=TaskComps[i].ItvTime;//恢復(fù)計(jì)時(shí)器值，從新下一次
TaskComps[i].Run=1;//任務(wù)可以運(yùn)行
}
}
}
}
大家認(rèn)真對(duì)比一下次函數(shù)，和上面定時(shí)復(fù)用的函數(shù)是不是一樣的呢？
3. 任務(wù)處理
代碼:voidTaskProcess(void)
{
uint8i;
for(i=0;i//逐個(gè)任務(wù)時(shí)間處理
{
if(TaskComps[i].Run)//時(shí)間不為0
{
TaskComps[i].TaskHook();//運(yùn)行任務(wù)
TaskComps[i].Run=0;//標(biāo)志清0
}
}
}
此函數(shù)就是判斷什么時(shí)候該執(zhí)行那一個(gè)任務(wù)了，實(shí)現(xiàn)任務(wù)的管理操作，應(yīng)用者只需要在main()函數(shù)中調(diào)用此函數(shù)就可以了，并不需要去分別調(diào)用和處理任務(wù)函數(shù)。
到此，一個(gè)時(shí)間片輪詢(xún)應(yīng)用程序的架構(gòu)就建好了，大家看看是不是非常簡(jiǎn)單呢？此架構(gòu)只需要兩個(gè)函數(shù)，一個(gè)結(jié)構(gòu)體，為了應(yīng)用方面下面將再建立一個(gè)枚舉型變量。
下面我就就說(shuō)說(shuō)怎樣應(yīng)用吧，假設(shè)我們有三個(gè)任務(wù)：時(shí)鐘顯示，按鍵掃描，和工作狀態(tài)顯示。
1. 定義一個(gè)上面定義的那種結(jié)構(gòu)體變量
代碼:staticTASK_COMPONENTSTaskComps[]=
{
{0,60,60,TaskDisplayClock},//顯示時(shí)鐘
{0,20,20,TaskKeySan},//按鍵掃描
{0,30,30,TaskDispStatus},//顯示工作狀態(tài)
//這里添加你的任務(wù)。。。。
};
在定義變量時(shí)，我們已經(jīng)初始化了值，這些值的初始化，非常重要，跟具體的執(zhí)行時(shí)間優(yōu)先級(jí)等都有關(guān)系，這個(gè)需要自己掌握。
①大概意思是，我們有三個(gè)
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