51单片机实现的多任务切换系统
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更新于2024-09-11
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"这是一个基于51单片机的简易多任务切换操作系统实现,通过模仿线程池的概念,允许在有限的任务之间进行切换。该系统利用中断服务来实现任务调度,并使用了中断屏蔽技术来保证任务执行的原子性。"
在51下的多任务切换系统中,设计了一个简单的任务控制结构(TCB,Task Control Block),用于存储每个任务的状态信息。TCB包含两个主要成员:`os_task_wait_tick`表示任务等待的时间滴答数,用于实现延时功能;`os_task_stack_top`存储任务栈的顶部地址,确保任务切换时能够正确恢复上下文。
系统定义了一个全局变量`int_count`用于记录中断次数,以及`os_en_cr_count`来管理临界区。`enter_int()`、`os_enter_critical()`和`os_exit_critical()`宏用于进入和退出临界区,确保在任务切换时不会被中断打断。这些机制对于实时系统的稳定性和任务执行的顺序至关重要。
`os_map_tbl`数组用于位操作,便于在程序中设置和清除标志位。`os_task_int_tbl`变量则用来记录当前中断触发的任务ID。`os_tcb`数组是所有任务的TCB数组,`os_task_running_id`表示当前正在运行的任务ID,`os_task_rdy_tbl`用于表示就绪任务列表。
`os_task_stack`数组为每个任务分配了堆栈空间,确保任务切换时能保存状态。`os_init()`函数初始化系统,关闭全局中断,设置定时器T2作为任务调度的基础。`os_task_create()`函数用于创建新任务,指定任务ID、任务入口地址和栈顶指针。`os_delay()`函数提供延时功能,`os_start()`启动多任务系统,`os_task_switch()`负责任务之间的切换。
`exit_int()`中断服务函数处理中断结束,可能涉及到任务的切换。整个系统依赖于定时器中断来触发任务调度,通过T2CON和T2MOD寄存器配置定时器T2的工作模式和初始值,使其周期性地中断,从而实现任务的自动切换。
这个系统虽然简单,但展示了如何在资源有限的51单片机上实现多任务并发的基本思想,即通过中断和任务调度来模拟线程池,为不同任务分配CPU时间片。这对于学习嵌入式系统和实时操作系统原理非常有帮助。
2018-07-22 上传
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qq_26157481
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