程控直流电源工程师讲解:嵌入式单片机程序架构之时间片轮询法

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。不过程控直流电源工程师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,我想将给初学者有一定的借鉴性。

 

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,那么程控直流电源工程师应该做如下工作:


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:

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3. 在定时器中断服务函数中添加: 

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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. 在程控直流电源工程师的应用程序中,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:

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到此程控直流电源工程师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个定时器的复用程控直流电源工程师可以看出,在等待一个定时的到来的同时程控直流电源工程师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:

那么程控直流电源工程师可以想想,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:

那么如果程控直流电源工程师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。下面程控直流电源工程师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:

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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。

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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?

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3. 任务处理 

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,假设程控直流电源工程师有三个任务: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 

在定义变量时,程控直流电源工程师已经初始化了值,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。

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①大概意思是,程控直流电源工程师有三个任务,没1s执行以下时钟显示,因为程控直流电源工程师的时钟最小单位是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,而程控直流电源工程师知道一般按键的抖动大概是20ms,那么程控直流电源工程师在顺序执行的函数中一般是延伸20ms,而这里程控直流电源工程师每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,程控直流电源工程师这里设计每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

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 好好看看,程控直流电源工程师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

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 现在你就可以根据自己的需要编写任务了。

 

4. 主函数

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到此程控直流电源工程师的时间片轮询这个应用程序的架构就完成了,你只需要在程控直流电源工程师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?

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