应用程序架构
简单的前后台顺序执行程序：多数人的使用方法，无需考虑程序的具体架构，直接通过顺序编写应用程序即可；
时间片轮询法： 介于顺序执行与操作系统之间的一种方法；
操作系统：应用程序编写的最优办法，对mcu ram 有一定的要求。
详细介绍
顺序执行法
这种方式较为简单，实时性，并行性要求不高的情况下是一种不错的选择，程序设计简单，思路较为清晰，但是当应用程序较为复杂的情况下，如果没有一个完整的流程图，恐怕很难读懂程序的运行状态；
随着程序功能的增加，不利于维护，也不利于代码优化；
顺序执行法的应用程序流程框架：
/**************************************************************************************
* 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;
}
}
}
时间片轮询法
时间片轮询法在很多书籍中有提到过，很多时候与操作系统一起出现，这里所描述的时间片轮询法，是在前后台程序中使用此法；
使用一个定时器(任意均可)，我们需要作如下的工作：
初始化寄存器
假设定时器的定时中断为1ms(可以根据需求改为任意值)，与操作系统一致，中断过于频繁效率就低，中断太长，实时性差；
定义相关数值
#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。
添加中断服务
定时中断服务函数，在中断中逐个判断，如果定时值为0，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，直到为零时，相应标志位值1，表示此任务的定时值到了。
/**************************************************************************************
* 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;
}
}
}
}
添加切换代码
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，以任务1为例：
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TaskMark0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。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。
时间片轮询法架构
设计结构体
// 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
添加服务函数
/**************************************************************************************
* 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
}
}
}
}
修改任务处理函数
/**************************************************************************************
* 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
}
}
}
}
应用
假设我们目前有三个任务：时钟显示，按键扫描和工作状态显示。
定义结构体
/**************************************************************************************
* 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有关系，这个需要自己掌握。
上述的定义显示：我们有三个任务，每1秒执行以下时钟显示，因为我们的时钟最小单位是1s,所以在秒变化才显示一次足够了；
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，是非常不错的处理，既达到了消抖的目的，也不会漏掉按键输入；
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，如果觉得反应慢了，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。
创建任务列表
这里定义的任务清单的目的其实就是参数TASK_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。
// 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
// 这里添加其他任务。。。。
TASKS_MAX // 总的可供分配的定时任务数目
} TASK_LIST
编写任务函数
/**************************************************************************************
* 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。。。。。。。。。
修改主函数
关键注意点：TaskCompsi.TaskHook(); 如果执行时间较长，就会影响轮询调度的周期，导致计时周期出问题。一定要确保函数的执行时间，小于运行任务时间间隔。
/**************************************************************************************
* FunctionName : main()
* Description : 主函数
* EntryParameter : None
* ReturnValue : None
**************************************************************************************/
int main(void)
{
InitSys(); // 初始化
while (1)
{
TaskProcess(); // 任务处理
}
}
京公网安备 11010802033920号
