轉自?|?羽林君

總述

1. 簡單的順序執(zhí)行程序：這類寫法是大多數(shù)人使用的方法，不需用思考程序的具體架構，直接按照執(zhí)行順序編寫應用程序即可。

這種應用程序比較簡單，一般作為初階簡單使用，實時性以及要求不太高的情況下，可以使用。程序的設計比較簡單，思路比較清晰。但是主循環(huán)的邏輯比較復雜的時候，如果沒有完整的流程圖指導，其他人很難看懂程序運行邏輯。

下面寫一個順序執(zhí)行的程序模型

int main(void) { uint8 TaskValue;  InitSys(); // 初始化  while (1)  { TaskValue=?GetTaskValue();  switch?(TaskValue)  {  case x:  TaskDispStatus();  break;  ...  default: break;  }  } }

這種程序特點是，后臺大循環(huán)中一直執(zhí)行默認的程序，中斷服務程序（ISR）產生相應中斷標記，主程序運行與中斷標記相關聯(lián)的任務程序。一般實現(xiàn)有如下思路：

通過設置標志變量，然后在前臺響應中斷的時候進行對標志變量的置位或者復位，實現(xiàn)事件的信號獲取，再在后臺主循環(huán)進行中斷所對應事物或者數(shù)據(jù)的處理，將程序流程轉移到主程序。

前后臺執(zhí)行的程序

void IRQHandler(void){ if(GetITStatus == 1) { SysFlag = 1; GetITStatus = 0; }}int main(void) { uint8 TaskValue;  InitSys(); // 初始化  while (1)  { TaskValue= GetTaskValue();  switch (TaskValue)  {  case x:  if(SysFlag == 1) { TaskDispStatus();  SysFlag == 0; } break;  ...  default: break;  }  } }

時間片輪循法，大家看到它的時候，一般會將它與操作系統(tǒng)進行比較。不是說操作系統(tǒng)包含這種方法，而是在前后臺程序中配合時間管理形成時間片輪循架構。

這種架構已經最大限度接近RTOS，時間管理，中斷管理，任務管理，已經都有了，只不過RTOS會對內核進行更深入的修改，有針對delay延時的線程切換，搶占式任務切換這些更為復雜一些的功能等。

時間片輪循程序

時間片管理主要是通過對定時多處復用，在定時器計數(shù)，定時進行標志位的變化，繼而主程序對標志真假的判斷，實現(xiàn)不同時間不同任務狀態(tài)執(zhí)行。

因為此架構代碼比較好，我適當進行詳細描述。

step

1：初始化相應的定時器：注意設置定時器的間隔頻率，可以按照芯片的性能設置。例如，設置定時中斷為1ms，也可以設置為10ms，輪循架構中的定時器部分與操作系統(tǒng)的定時器部分具有一樣的功能，中斷過于頻繁，影響主程的序執(zhí)行效率；中斷間隔過長，實時響應效果差。

2：針對定時器運行的任務設置一個函數(shù)結構體標志，用來在定時程序進行時間計數(shù)以及標志操作。

#define TaskTAB_NUM??6 //任務數(shù)量__packed typedef struct{ u8?flag; //定時標志 u32?numcount;//按照定時中斷進行計數(shù) u32?target; //設置的定時目標數(shù)值 int(*fun)(void);//設置定時執(zhí)行的目標任務函數(shù)}TaskTimTypeDef

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3：建立一個任務表，通過結構體表的設置，確定任務執(zhí)行的時間表。

在定義變量時，我們已經初始化了值，這些值的初始化，非常重要，跟具體的執(zhí)行時間優(yōu)先級等都有關系，這個需要自己掌握。

/*MdmSendTimTab任務函數(shù)默認周期,單位5ms,TIM7*/static TaskTimTypeDef?TaskTimTab[TaskTAB_NUM]?={ {1, 0, 30000,??????*Task00}, //Task00?3000數(shù)值是設置的定時目標值，如果覺得反應過慢，可以將此值設置小 {1, 0, 3000, *Task01}, //Task01 {1, 0, 300,????????*Task02}, //Task02 {1, 0, 30, *Task03}, //Task03 {1, 0, 3, *Task04}, //Task04 {1, 0, 0xFFFFFFFF,?*Task05}, //Task05  //可以按照TaskTAB_NUM數(shù)量添加任務};int?Task00(void)//按照結構體的函數(shù)模板（int(*fun)(void);）寫任務函數(shù){...}//假設執(zhí)行按鍵操作int?Task01(void){...}//假設執(zhí)行USART發(fā)送任務int Task02(void){...}//假設執(zhí)行CAN通訊int Task03(void){...}//假設執(zhí)行繼電器控制int Task04(void){...}//假設執(zhí)行網(wǎng)絡解析int Task06(void){...}//假設執(zhí)行空

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4：定時中斷服務函數(shù)，按照我們需要的時間以及標志操作進行計時。

 //定時中斷服務函數(shù) void TimerInterrupt(void) { for(char?i=0;?i<TaskTAB_NUM;?i++) { if(TaskTimTab[i].flag == 1) { (TaskTimTab[i].numcount< TaskTimTab[i].target)//比較目前定時計數(shù)與目標時間 (TaskTimTab[i].numcount++):(TaskTimTab[i].flag = 0); } } }

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5：主函數(shù)進行任務函數(shù)執(zhí)行。

int main(void) {  InitSys(); // 初始化  while (1)  { for(char i=0;?i////?任務處理  { if(TaskTimTab[i].flag == 0) { if(TaskTimTab.flag == 0) { TaskTimTab[i].flag = 1; TaskTimTab[i].numcount= 0; TaskTimTab[i].fun(); } } } } 

嵌入式操作系統(tǒng)是更加優(yōu)化的執(zhí)行框架，針對多任務，功能復雜，擴展性要求強項目的代碼有非常好的使用。RTOS是針對不同處理器優(yōu)化設計的高效率實時多任務內核，RTOS可以面對幾十個系列的嵌入式處理器MPU、MCU、DSP、SOC等提供類同的API接口，這是RTOS基于設備獨立的應用程序開發(fā)基礎。因此，基于RTOS的C語言程序具有極大的可移植性。目前針對微嵌入式或者單片機的操作系統(tǒng)有VxWorks、UCOS、Free RTOS、國產的RTT，這些操作系統(tǒng)大同小異，基本的功能都類似：任務管理、任務間同步和通信、內存管理、實時時鐘服務、中斷管理服務。

（圖片來源博客）

RTOS在時間輪循的架構上繼續(xù)增加了任務掛起以及恢復，阻塞切換線程等，屬于功能累加，進一步的優(yōu)化。由于本次不是對RTOS的講解，本人學習應用有UCOS、RTT、Free RTOS幾個操作系統(tǒng)，因為篇幅有限，時間有限，我抽時間再進行詳細的RTOS系統(tǒng)架構學習等的介紹。

目前RTOS系統(tǒng)有很多，很多項目都傾向于使用RTOS，但是通過幾種架構的分析明白不同的項目需要不同的架構，并不是所有項目都需要，也都適合使用RTOS，例如項目中各個任務耦合性過大，如果用RTOS需要很多的任務同步，甚至都無法進行線程的規(guī)劃。這樣就完全失去RTOS意義，此時用某些裸機的架構反而更合適。