STM32中基於時間的任務調度框架

STM32中基於時間片的任務調度框架

1.前言：

 由於單片機只能單線程的進行工作，只是單純在while循環中跑程序，導致效率很低,所以採用任務調度可以實現僞多線程工作，任務調度顧名思義就是在不同的時間點運行不同的程序。//我用的芯片是stm32f4

時間片即CPU分配給各個程序的時間，每個線程被分配一個時間段，稱作它的時間片，即該進程允許運行的時間，使各個程序從表面上看是同時進行的。如果在時間片結束時進程還在運行，則CPU將被剝奪並分配給另一個進程。如果進程在時間片結束前阻塞或結束，則CPU當即進行切換。而不會造成CPU資源浪費。在宏觀上：我們可以同時打開多個應用程序，每個程序並行不悖，同時運行。但在微觀上：由於只有一個CPU，一次只能處理程序要求的一部分，如何處理公平，一種方法就是引入時間片，每個程序按照時間點輪流執行

2.主要程序：

1. 首先我們需要先配置一個定時器以及定時器中斷

void TIMER_Configuration(void)
{
   
   
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5,ENABLE);		//使能TIM5時鐘 84MHz

	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 999;					//自動重裝載值
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler= 83;					//定時器分頻
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;	//向上計數模式
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
	TIM_TimeBaseInit(TIM5,&TIM_TimeBaseInitStructure);				//初始化TIM5

	TIM_ITConfig(TIM5,TIM_IT_Update,ENABLE);			//允許定時器5更新中斷
	TIM_Cmd(TIM5,ENABLE);								//使能定時器5

	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=TIM5_IRQn;					//定時器5中斷
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0x01;		//搶佔優先級1
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=0x03;				//子優先級3
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
unsigned char init_cnt = 0; //開關


void TIM5_IRQHandler(void)
{
   
   
	if(TIM_GetITStatus(TIM5,TIM_IT_Update)==SET)	//溢出中斷
	{
   
   
		if(init_cnt == 1)
			Loop_Check();
	}
	TIM_ClearITPendingBit(TIM5,TIM_IT_Update);		//清除中斷標誌位
}

1. 配置一個結構體以及定義一些函數

typedef struct
{
   
   
	unsigned short int Cnt_1ms;
	unsigned short int Cnt_2ms;
	unsigned short int Cnt_5ms;
	unsigned short int Cnt_10ms;
	unsigned short int Cnt_20ms;
	unsigned short int Cnt_50ms;
	
	unsigned char check_flag;
	unsigned char err_flag;
}LoopTypedef;


extern unsigned char init_cnt;


void TIMER_Configuration(void);


void Loop_Check(void);
void Duty_Loop(void);

void Duty_1ms(void);
void Duty_2ms(void);
void Duty_5ms(void);
void Duty_10ms(void);
void Duty_20ms(void);
void Duty_50ms(void);

1. 之前定義過的函數的具體內容，通過Duty_Loop(void)這個函數來調用不同時間點的函數，不同時間點的函數裏就放入我們所需要運行的程序

void Loop_Check(void)
{
   
   
	Loop.Cnt_2ms ++;
	Loop.Cnt_5ms ++;
	Loop.Cnt_10ms ++;
	Loop.Cnt_20ms ++;
	Loop.Cnt_50ms ++;
	
	if(Loop.check_flag == 1)
    {
   
   
    	Loop.err_flag ++;
    }
    else
    {
   
   
    	Loop.check_flag = 1;
    }
}


/**
  * @name   Duty_Loop()
  * @brief  
  * @param  NONE
  * @retval NONE
  */
void Duty_Loop(void)
{
   
   
	if(Loop.check_flag == 1)
	{
   
   
		Duty_1ms();
		
		if(Loop.Cnt_2ms >=2)
		{
   
   
			Duty_2ms();
			Loop.Cnt_2ms = 0;
		}
		
		if(Loop.Cnt_5ms >=5)
		{
   
   
			Duty_5ms();
			Loop.Cnt_5ms = 0;
		}
		
		if(Loop.Cnt_10ms >=10)
		{
   
   
			Duty_10ms();
			Loop.Cnt_10ms = 0;
		}
		
		if(Loop.Cnt_20ms >=20)
		{
   
   
			Duty_20ms();
			Loop.Cnt_20ms = 0;
		}
		
		if(Loop.Cnt_50ms >=50)
		{
   
   
			Duty_50ms();
			Loop.Cnt_50ms = 0;
		}
		
		Loop.check_flag = 0;
	}
}


void Duty_1ms(void)
{
   
   



}

void Duty_2ms(void)
{
   
   
	
	
}

void Duty_5ms(void)
{
   
   
	

}

void Duty_10ms(void) 
{
   
   
	

	
}

void Duty_20ms(void)
{
   
   
	

}
void Duty_50ms(void)
{
   
   
	

}

1. 再將任務調度整個框架放入while循環中即可

int main(void)
{
   
   
	init_cnt = 1;		//任務調度開關
	while(1)
	{
   
   
		Duty_Loop();  //任務調度 
	
	}
}