单片机步伐架构-时间片轮询架构

1定时器复用阐明

   （1）首先定义使命数、使命定时初值（使命轮询时间=定时初值*定时器中断时间）、使命定时计数器；
  （2）在定时器中断服务函数中添加【复用函数】。

1. #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。
3. uint16_t TaskCount[TASK_NUM] ; //  这里为三个任务定义三个变量来存放定时值
5. uint8_t  TaskMark[TASK_NUM];   //  同样对应三个标志位，0--表示时间没到，1--表示定时时间到。
7. /**************************************************************************************
8. * FunctionName   : TimerInterrupt()
9. * Description    : 定时中断服务函数
10. * EntryParameter : None
11. * ReturnValue    : None
12. **************************************************************************************/
13. void TimerInterrupt(void)
14. {
15.     uint8_t i;
17.     for (i=0; i<TASKS_NUM; i++)
18.     {
19.         if (TaskCount[i])
20.         {
21.               TaskCount[i]--;
22.               if (TaskCount[i] == 0)
23.               {
24.                     TaskMark[i] = 0x01;
25.               }
26.         }
27.    }
28. }

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2时间片轮询架构

   时间片轮询架构构成：【一个结构体+两个函数】
  2.1一个使命结构体

1. /**************************************************************************************
2. * FunctionName   : TaskStruct
3. * Description    : 任务结构体
4. * EntryParameter : None
5. * ReturnValue    : None
6. * attention      : 它包含了一个任务所需要的所有信息;
7. *               1:运行状态标志位:0-不运行;1-运行。  
8. *               2:计数器TimerCountdown--                                                                                               
9. *               3:计数器数值填充器,预设的初值:TimerInitialValue(任务运行间隔时间)  
10. *               4:任务对应的函数指针  
11. **************************************************************************************/
12. typedef struct TaskComponents
13. {
14.     uint8_t Run;               // 程序运行的标记：0-不运行、1-运行
15.     uint8_t TimerCountdown;    // 计数器
16.     uint8_t TimerInitialValue; // 任务运行间隔时间
17.     void (*Task_hand)();       // 要运行的任务函数
18. }TaskComponents;               // 任务定义

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2.2两个函数

1. /**************************************************************************************
2. * FunctionName   : TaskRemarks()
3. * Description    : 任务标志处理
4. * EntryParameter : None
5. * ReturnValue    : None
6. * attention      : 这个函数是用来更新每个任务的计数器以及它们的运行标志位的，
7.                    它是写在单片机的定时器中断服务函数中的。
8. **************************************************************************************/
9. void TaskRemarks(void)
10. {
11.     uint8_t i;
13.     for (i = 0; i < TaskMax; i++)                    // 逐个任务时间处理
14.     {
15.         if(TaskComps[i].TimerCountdown)              // 时间不为0
16.         {
17.             TaskComps[i].TimerCountdown--;           // 减去一个节拍
18.             if (TaskComps[i].TimerCountdown == 0)    // 时间减完了
19.             {
20.                 // 恢复计时器值，重新下一次
21.                 TaskComps[i].TimerCountdown= TaskComps[i].TimerInitialValue;
22.                 TaskComps[i].Run = 1;       // 任务可以运行
23.             }
24.         }
25.     }
26. }
28. /**************************************************************************************
29. * FunctionName   : TaskProcess()
30. * Description    : 任务处理--->判断什么时候该执行那一个任务
31. * EntryParameter : None
32. * ReturnValue    : None
33. * * attention    : 放在mian的while(1)即可
34. **************************************************************************************/
35. void TaskProcess(void)
36. {
37.     uint8_t i;
39.     for (i = 0; i < TaskMax; i++)       // 逐个任务时间处理
40.     {
41.         if (TaskComps[i].Run)           // 时间不为0
42.         {
43.             TaskComps[i].TaskHank();    // 运行任务
44.             TaskComps[i].Run = 0;       // 标志清0
45.         }
46.     }
47. }

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3实现步调

3.1定义使命结构体

1. /**************************************************************************************
2. * FunctionName   : TaskStruct
3. * Description    : 任务结构体
4. * EntryParameter : None
5. * ReturnValue    : None
6. * attention      : 它包含了一个任务所需要的所有信息;
7. *               1:运行状态标志位:0-不运行;1-运行。  
8. *               2:计数器TimerCountdown--                                                                                               
9. *               3:计数器数值填充器,预设的初值:TimerInitialValue(任务运行间隔时间)  
10. *               4:任务对应的函数指针  
11. **************************************************************************************/
12. typedef struct TaskComponents
13. {
14.     uint8_t Run;               // 程序运行的标记：0-不运行、1-运行
15.     uint8_t TimerCountdown;    // 计数器
16.     uint8_t TimerInitialValue; // 任务运行间隔时间
17.     void (*Task_hand)();       // 要运行的任务函数
18. }TaskComponents;               // 任务定义

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3.2初始化使命结构体

   初始化：{步伐运行标记，计数器，使命运行隔断，使命函数}

1. #define InitStatus 0
3. static TaskComponents TaskComps[] =
4. {
5.     {InitStatus, 60, 60, TaskDisplayClock},    // 显示时钟
6.     {InitStatus, 20, 20, TaskKeySan},          // 按键扫描
7.     {InitStatus, 30, 30, TaskDispStatus},      // 显示工作状态
8.     // 这里继续添加任务。。。。
9. };

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3.3定义使命清单&使命数目--->枚举范例

1. // 任务清单
2. typedef enum TaskList
3. {
4.     TaskDisplayClock,    // 显示时钟
5.     TaskKeySan,          // 按键扫描
6.     TaskDispStatus,      // 显示工作状态
7.     // 这里继续添加任务。。。。
8.     TaskMax              // 总的可供分配的定时任务数目
9. }TaskList;

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3.4编写定时器中断函数&使命处理函数

1. /**************************************************************************************
2. * FunctionName   : TaskRemarks()
3. * Description    : 任务标志处理
4. * EntryParameter : None
5. * ReturnValue    : None
6. * attention      : 这个函数是用来更新每个任务的计数器以及它们的运行标志位的，
7.                    它是写在单片机的定时器中断服务函数中的。
8. **************************************************************************************/
9. void TaskRemarks(void)
10. {
11.     uint8_t i;
13.     for (i = 0; i < TaskMax; i++)                    // 逐个任务时间处理
14.     {
15.         if(TaskComps[i].TimerCountdown)              // 时间不为0
16.         {
17.             TaskComps[i].TimerCountdown--;           // 减去一个节拍
18.             if (TaskComps[i].TimerCountdown == 0)    // 时间减完了
19.             {
20.                 // 恢复计时器值，重新下一次
21.                 TaskComps[i].TimerCountdown= TaskComps[i].TimerInitialValue;
22.                 TaskComps[i].Run = 1;       // 任务可以运行
23.             }
24.         }
25.     }
26. }
28. /**************************************************************************************
29. * FunctionName   : TaskProcess()
30. * Description    : 任务处理--->判断什么时候该执行那一个任务
31. * EntryParameter : None
32. * ReturnValue    : None
33. * * attention    : 放在mian的while(1)即可
34. **************************************************************************************/
35. void TaskProcess(void)
36. {
37.     uint8_t i;
39.     for (i = 0; i < TaskMax; i++)       // 逐个任务时间处理
40.     {
41.         if (TaskComps[i].Run)           // 时间不为0
42.         {
43.             TaskComps[i].TaskHank();    // 运行任务
44.             TaskComps[i].Run = 0;       // 标志清0
45.         }
46.     }
47. }/*************************************************************************************** FunctionName   : Timer1Callback()* Description    : 定时中断服务函数，回调函数* ReturnValue    : None**************************************************************************************/static void Timer1Callback(void){        TaskRemarks();}

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3.5编写main函数

   （1）初始化函数在While（1）外；
  （2）使命处理函数在While（1）里。

1. timer_1_enable(32768/10,Timer1Callback);

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  参数32768表示1S，这里32768/10表示100ms。在实际操纵中，中断的时间可以缩短一些，但是不能太短，频繁的中断服从也会低的。

1. /**************************************************************************************
2. * FunctionName   : main()
3. * Description    : 主函数
4. * EntryParameter : None
5. * ReturnValue    : None
6. **************************************************************************************/
7. int main___(void)
8. {
9.     InitSys();                  // 初始化-打开定时器
11.     //这里用的是100ms中断一次来做实验
12.     timer_1_enable(32768/10,Timer1Callback);
14.     while (1)
15.     {
16.         TaskProcess();          // 任务处理
17.     }
18. }

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3.6编写使命函数

1. /**************************************************************************************
2. * FunctionName   : TaskDisplayClock()
3. * Description    : 显示任务
4. * EntryParameter : None
5. * ReturnValue    : None
6. **************************************************************************************/
7. void TaskDisplayClock(void)
8. {
9.     printf("完成任务：TaskDisplayClock()");
10. }
12. /**************************************************************************************
13. * FunctionName   : TaskKeySan()
14. * Description    : 扫描任务
15. * EntryParameter : None
16. * ReturnValue    : None
17. **************************************************************************************/
18. void TaskKeySan(void)
19. {
20.     printf("完成任务：TaskKeySan()");
21. }
23. /**************************************************************************************
24. * FunctionName   : TaskDispStatus()
25. * Description    : 工作状态显示
26. * EntryParameter : None
27. * ReturnValue    : None
28. **************************************************************************************/
29. void TaskDispStatus(void)
30. {
31.     printf("完成任务：TaskDispStatus()");
32. }
34. // 这里添加其他任务。。。。。。。。。

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参考文献

单片机步伐架构(一)时间片轮询架构_单片机时间触发器步伐架构-CSDN博客
单片机的步伐架构——时间片轮询【学习条记】_单片机 时间片轮询架构-CSDN博客

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