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从学校毕业到工作,我已经学习单片机有六七年了,可是一直还处于入门阶段吧,没能深入进去,从51单片机到AVR单片机学的都是一些基础的东西,真正到应用到一个项目就感觉无头绪,不知如何下手,于是就想学习一下多任务操作系统UCOSII,但是毕竟是在8位机上运行,增加了代码量不说,学习起来也不是那么容易,任务的划分,单元功能的编写也很不好理,自从看了《从单片机初学者迈向单片机工程师(一份正真的让你成为工程师的贴子)》这份贴后,瞬间让我感觉舒畅,让我重新点燃了对单片机项目开发的兴趣,感谢这些无私帮助别人的工程师们,今天我把这个贴子的资料重新整理了一份,并且再加上一份在网上找的仿真实例传上来,希望能帮助像我一样的学了一段时间单片机还感到困惑,感到无助的朋友们
另外我还在希望工程师高手们能再讲得深入些,如何在Easy51RTOS下编写各种芯片的驱动,为谢!!!
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从单片机初学者迈向单片机工程师 经过仔细的审核编排,修改了中间的错误原码,看不清的流程图也经过了处理,错别字也改了不少!
从单片机初学者迈向单片机工程师ourdev_629744IQEIMW.rar(文件大小:1.90M) (原文件名:1.rar)
第二章例程ourdev_629746M0CEMT.rar(文件大小:17K) (原文件名:第二章例程.rar)
第三章例程ourdev_629748SUPXQU.rar(文件大小:23K) (原文件名:第三章例程.rar)
第五章例程ourdev_629749FY3046.rar(文件大小:57K) (原文件名:第五章例程.rar)
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(原文件名:1.GIF)
原来的基于Easy51RTOS的Mini51板万年历仿真版
原码重新编译后不能运行,我去掉了原来仿真电路中的CPLD元件,部份代码已修改完成,经编译完全可以运行
基于Easy51RTOS的Mini51板万年历仿真版ourdev_629750U8VCS2.rar(文件大小:126K) (原文件名:基于Easy51RTOS的Mini51板万年历仿真版.rar)
C51编程多任务程序设计的结构ourdev_629751A8HA6V.doc(文件大小:20K) (原文件名:C51编程多任务程序设计的结构.doc)
一种裸奔多任务模型
一个网友的总结:stateMachine + timerTick + queue。
在RTOS环境下的多任务模型:
任务通常阻塞在一个OS调用上(比如从消息队列取数据)。
外部如果想让该任务运转,就要向消息队列发送消息。
任务收到消息时,根据当前状态,决定如何处理消息。这就是状态机。
任务将消息队列中的消息处理完毕后,重新进入阻塞状态。
任务在处理中,有时要延时一段时间,然后才继续工作:
为了充分使用CPU,可以通过OS调用让其它任务去工作。
OS通常会提供一个taskDelay调用。
当任务调用taskDelay时,即进入阻塞状态,直到超时,才重新进入可工作状态(就绪状态)。
下面说说裸奔环境下的多任务模型:
裸奔也可以多任务,但调度是由用户自主控制。
在RTOS环境下,一般提供抢占式调度。在裸奔时,一般是任务在处理告一段落后,主动结束处理。
RTOS环境下的任务,一般处于一个while(1)循环中。
while(1){
从消息队列接收消息。如果没有,将阻塞。
处理消息。
}
裸奔下的任务,一般采用查询方式:
{
查询是否有待处理的事件。
如果没有,返回。
如果有,根据任务的当前状态,进行处理。处理完毕后,可能返回,也可能将待处理事件全部处理完毕后再返回。
}
裸奔任务其实也处于一个while(1)循环中,只不过这个循环在任务外部。
main()
{
A_taskInit(); //任务的初始化
B_taskInit();
...
while(1){
A_taskProc(); //任务的处理
B_taskProc();
}
}
状态机既适用于OS环境,也适用于裸奔环境。
但在裸奔环境下,状态可能被切分得更细。例如后面讲的如何在裸奔环境实现taskDelay()。
消息队列既适用于OS环境,也适用于裸奔环境。
在OS环境下,消息队列机制由OS提供。
在裸奔环境下,消息队列要自己来实现。如果对队列的概念不清楚,可参考《数据结构》教材。
这个队列机制,可做成通用模块,在不同的程序中复用。
消息队列用于缓冲事件。事件不知道什么时候会到来,也不能保证来了就能迅速得到处理。
使用消息队列,可以保证每个事件都被处理到,以及处理顺序。
一般在两种情况下会用到消息队列:
存储外部事件:外部事件由中断收集,然后存储到队列。
串口接收程序中的接收循环缓冲区,可理解为消息队列。
任务间通讯:一个任务给其它任务发送消息。
timerTick,就是系统中的时钟基准。OS中总是有一个这样的基准。
在裸奔时,我们要用一个定时器(或RTC或watchdog)来建立这个时间基准。
一个tick间隔可以设置为10ms(典型RTOS的缺省设置)。让定时器10ms中断一次,中断发生时给tickNum++。
以前,我在定时器中断中设置1S标志、200ms标志等等。时间相关的任务根据这些标志判断是否要执行。
近来,一般让任务直接去察看tickNum。两次相减来判断定时是否到达。
也可以在系统中建立一个通用定时器任务,管理与不同任务相关的多个定时器;在定时到达时,由定时器任务去调用相应的callback。
系统时钟基准是所谓“零耗时裸奔”的基础。
timerTick的分辨率,决定了只适于于较大的时间延时。
在做时序时的小延时,用传统方法好了。
OS中的taskDelay()在裸奔环境下的一种实现:
OS环境:
void xxxTask(void)
{
while(1){
//waitEvent
//do step_1
taskDelay(TIME_OUT_TICK_NUM);
//do step_2
}
}
裸奔环境:
void xxxTask(void)
{
static unsigned int taskStat = STAT_GENERAL; //任务状态变量
static timer_t startTick;
timer_t currTick;
if (taskStat == STAT_GENERAL)
{
//check event
//if no event
return;
//do step_1
startTick = sysGetTick(); //sysGetTick()就是察看系统时间
taskStat = STAT_WAIT;
return;
}
else if (taskStat == STAT_WAIT)
{
currTick = sysGetTick(); //sysGetTick()就是察看系统时间
if ((currTick - startTick) >= TIME_OUT_TICK_NUM)
{
//do step_2
taskStat = STAT_GENERAL;
return;
}
else
return;
}
}
老生常谈---一种裸奔多任务模型ourdev_629752P0O6JH.txt(文件大小:4K) (原文件名:老生常谈---一种裸奔多任务模型.txt)
C51多任务编程思想ourdev_629753EWA0LM.pdf(文件大小:143K) (原文件名:C51多任务编程思想.pdf)
基于51单片机的C语言多任务操作 完美版ourdev_629754PETS4B.rar(文件大小:3K) (原文件名:基于51单片机的C语言多任务操作 完美版.rar)
Easy51RTOS的原理
//Easy51RTOS操作系统头文件
#include "os_cfg.h"
#include "functns.h" //常用一些功能函数
unsigned char TempBuffer[6]; //显示温度字符串
unsigned char str2[12]={' ',' ',' ',0,0,0,0,0,0,0xdf,0x43,0};
//任务0:测温度送显
void task0(void)
{
temp=ReadTemperature();
IntToStr(temp,TempBuffer);
str2[3]=TempBuffer[0];
str2[4]=TempBuffer[1];
str2[5]=TempBuffer[2];
str2[6]=TempBuffer[3];
str2[7]=TempBuffer[4];
str2[8]=TempBuffer[5];
GotoXY(0,1);
Print(str2);
delay_nms(300);
}
//任务1:键盘扫描,LCD显示
void task1(void)
{
if(CHANGE==0) //判断change温度键是否按下
{
set_temp=key_set(); //设定需要更改的温度值
if(set_temp<temp)
{
fengshan(); //设定的温度<实际温度,则打开电机风扇
}
else if(set_temp>temp)
{
dianlu(); //若大于,则打开电炉(这里用LED模拟一下)
}
}
}
//任务2
void task2()
{
}
//任务3
void task3()
{
}
//任务4
void task4(void)
{
}
//任务5
void task5(void)
{
}
//任务6
void task6()
{
}
//任务7
void task7()
{
}
//main主函数
void main(void)
{
OS_InitTimer0();
EA=1;
LCD_Init();
LCD_w_data(1,1,Temp_Str);
LCD_w_data(2,1,Key_Str);
while(1)
{
if (OS_Delay[0]==0){task0();OS_Delay[0]=100;} //温度测量,每秒1次
if (OS_Delay[1]==0){task1();OS_Delay[1]=10;} //键盘扫描,键值存储
if (OS_Delay[2]==0){task2();OS_Delay[2]=100;} //读出存储的键值,LCD显示
if (OS_Delay[3]==0){task3();OS_Delay[3]=50;}
if (OS_Delay[4]==0){task4();OS_Delay[4]=100;}
if (OS_Delay[5]==0){task5();OS_Delay[5]=60;}
if (OS_Delay[6]==0){task6();OS_Delay[6]=70;}
if (OS_Delay[7]==0){task7();OS_Delay[7]=80;}
Delay(50);
//Taskturn;
}
}
//定时中断服务
void OS_Timer0(void) interrupt 1 using 2
{
uchar i;
//CRY_OSC,TIME_PER_SEC在easycfg.h中配置
TH0 = 255-CRY_OSC/TIME_PER_SEC/12/256;
TL0 = 255-CRY_OSC/TIME_PER_SEC/12%256;
//每节拍对任务延时变量减1 ,减至 0 后,任务就绪。
for(i=0;i<MAX_TASK;i++)
{
if(OS_Delay!=0) OS_Delay--;
}
//Runing(On);
}
//和传统的前后感觉基本上是一样的…
//唯一的优点呢,是感觉OS_Delay[n]数组起到了分配各
Easy51RTOS的原理ourdev_629755MEIQGP.txt(文件大小:3K) (原文件名:Easy51RTOS的原理.txt)
基于51单片机的C语言多任务操作 完美版
/*
1.本程序不使用任何汇编指令
2.由定时器T0产生中断,切换进程
3.由于中断或调用子程序,要把PC堆栈,故可以以SP为基址的地方找到PC
4.中断或子程序返回,要把SP出栈给PC,故可以操作SP改变程序入口
5.本程序经调试运行 电路图已上传
6.程序编译是会有一个警告提示,为正常现象,因为保存R0-R7时,重新定义地址,
出现地址覆盖的警告提示。
7.用户以此模板写程序只需写用户的进程子程序和用户初始化子程序,并把各进程参数
放在规定地方,各程序放在规定地方就可以;所有的任务调度已处理好。
*/
//头文件
#include<reg52.h>
//#include<absacc.h>
//#include<intrins.h>
//宏定义
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define TN 65436
//进程1,2,3执行时间之比为 T1:T2:T3 (时间单位us)
#define TN1 55536 //1个进程循环周期内进程1执行的时间T1us TN1=(65536-T1)
#define TN2 55536 //1个进程循环周期内进程2执行的时间T2us TN2=(65536-T1)
#define TN3 55536 //1个进程循环周期内进程3执行的时间T3us TN3=(65536-T1)
//
#define N1 4 // 进程1的延时参数
#define N2 4 // 进程2的延时参数
#define N3 4 // 进程3的延时参数
idata uchar temp[8] _at_ 0x00; //R0--R7
uchar tempbf1[8]; //用于保存R0--R7 进程1
uchar tempbf2[8]; //用于保存R0--R7 进程2
uchar tempbf3[8]; //用于保存R0--R7 进程3
//定义全局变量
uint address1,address2,address3;
uchar test1_1=0,test2_1=0,test3_1=0,PID=1;
//各进程的标志位,是否为第一次执行,0第一次,非0非第一次;PID进程号;
uint ac1,ac2,ac3; //, PC_Next; 各进程的初始地址寄存器.
//test1 的参数 由于进程切换时 没有保存普通变量,
//所以各进程的普通参数需要定义成全局变量.
uint m1,i1,j1,k1;
uchar table1[4];
//在此加入 用户进程1参数
//test2 的参数
int m2,i2,j2,k2;
uchar table2[4];
//在此加入 用户进程2参数
//test3 的参数
int m3,i3,j3,k3;
uchar table3[4];
//在此加入 用户进程1参数
//声明
//unsigned int Get_Next_PC(void);//调用子程序,获取PC
void chushihua(void); //初始化函数
void yonghuchushihua(void); //用户初始化函数
void test1(void); //进程一
void test2(void);
void test3(void);
//main函数
void main(void)
{
// PC_Next=Get_Next_PC();
chushihua();
ac1=(unsigned int)(test1); //获取进程1的入口地址
ac2=(unsigned int)(test2); //获取进程2的入口地址
ac3=(unsigned int)(test3); //获取进程3的入口地址
yonghuchushihua();
TR0=1;
while(1);
}
//初始化时钟
void chushihua(void)
{
TMOD=0x01; //
EA=1;
ET0=1;
TH0=TN/256;
TL0=TN%256;
}
//中断处理,进程调度
void time0() interrupt 1 using 1
{ uchar ib;
TR0=0;
//进程顺序分配
PID++;
if(PID==4)
{PID=1;}
//进程调度
switch(PID)
{
case 1:
{
if(test3_1!=0) //第一次否?
{ //保存现场,还回地址
address3=*((unsigned char *)(SP-4)); //PC的高字节
address3 <<= 8;
address3+=*((unsigned char *)(SP-5)); //PC的低字节
table3[0]=*((unsigned char *)(SP)); //现场保护
table3[1]=*((unsigned char *)(SP-1)); //现场保护
table3[2]=*((unsigned char *)(SP-2)); //现场保护
table3[3]=*((unsigned char *)(SP-3)); //现场保护
for(ib=0;ib<=7;ib++) //保护R0--R7
{
tempbf3[ib]=temp[ib];
}
}
if(test1_1==0) //第一次执行
{ //执行新进程,恢复现场
test1_1=1;
*((unsigned char *)(SP-4))=ac1>>8; //PC的高字节
*((unsigned char *)(SP-5))=ac1 & 0x00ff; //PC的低字节
}
else //非第一次执行
{ //执行新进程,恢复现场
*((unsigned char *)(SP-4))=address1>>8; //PC的高字节
*((unsigned char *)(SP-5))=address1 & 0x00ff; //PC的低字节
*((unsigned char *)(SP))=table1[0]; //现场恢复
*((unsigned char *)(SP-1))=table1[1]; //现场恢复
*((unsigned char *)(SP-2))=table1[2]; //现场恢复
*((unsigned char *)(SP-3))=table1[3]; //现场恢复
for(ib=0;ib<=7;ib++) //恢复R0--R7
{
temp[ib]=tempbf1[ib];
}
}
TH0=TN1/256;
TL0=TN1%256;
TR0=1;
}break;
case 2:
{
if(test1_1!=0) //第一次否?
{ //保存现场,还回地址 ,否
address1=*((unsigned char *)(SP-4)); //PC的高字节
address1 <<= 8;
address1+=*((unsigned char *)(SP-5)); //PC的低字节
table1[0]=*((unsigned char *)(SP)); //现场保护
table1[1]=*((unsigned char *)(SP-1)); //现场保护
table1[2]=*((unsigned char *)(SP-2)); //现场保护
table1[3]=*((unsigned char *)(SP-3)); //现场保护
for(ib=0;ib<=7;ib++) //保护R0--R7
{
tempbf1[ib]=temp[ib];
}
}
if(test2_1==0) //第一次
{ //执行进程2,恢复现场
test2_1=1;
*((unsigned char *)(SP-4))=ac2>>8; //PC的高字节
*((unsigned char *)(SP-5))=ac2 & 0x00ff; //PC的低字节
}
else //非第一次
{ //执行进程2,恢复现场
*((unsigned char *)(SP-4))=address2>>8; //PC的高字节
*((unsigned char *)(SP-5))=address2 & 0x00ff; //PC的低字节
*((unsigned char *)(SP))=table2[0]; //现场恢复
*((unsigned char *)(SP-1))=table2[1]; //现场恢复
*((unsigned char *)(SP-2))=table2[2]; //现场恢复
*((unsigned char *)(SP-3))=table2[3]; //现场恢复
for(ib=0;ib<=7;ib++) //恢复R0--R7
{
temp[ib]=tempbf2[ib];
}
}
TH0=TN2/256;
TL0=TN2%256;
TR0=1;
}break;
case 3:
{
if(test2_1!=0)
{ //保存现场,还回地址
address2=*((unsigned char *)(SP-4)); //PC的高字节
address2 <<= 8;
address2+=*((unsigned char *)(SP-5)); //PC的低字节
table2[0]=*((unsigned char *)(SP)); //现场保护
table2[1]=*((unsigned char *)(SP-1)); //现场保护
table2[2]=*((unsigned char *)(SP-2)); //现场保护
table2[3]=*((unsigned char *)(SP-3)); //现场保护
for(ib=0;ib<=7;ib++) //保护R0--R7
{
tempbf2[ib]=temp[ib];
}
}
if(test3_1==0)
{ //执行进程3
test3_1=1;
*((unsigned char *)(SP-4))=ac3>>8; //PC的高字节
*((unsigned char *)(SP-5))=ac3 & 0x00ff; //PC的低字节
}
else
{ //执行进程3,恢复现场
*((unsigned char *)(SP-4))=address3>>8; //PC的高字节
*((unsigned char *)(SP-5))=address3 & 0x00ff; //PC的低字节
*((unsigned char *)(SP))=table3[0]; //现场恢复
*((unsigned char *)(SP-1))=table3[1]; //现场恢复
*((unsigned char *)(SP-2))=table3[2]; //现场恢复
*((unsigned char *)(SP-3))=table3[3]; //现场恢复
for(ib=0;ib<=7;ib++) //恢复R0--R7
{
temp[ib]=tempbf3[ib];
}
}
TH0=TN3/256;
TL0=TN3%256;
TR0=1;
}break;
default:
TH0=TN/256;
TL0=TN%256;
TR0=1;
break;
}
}
//以下部分是需要按用户要求添加的部分
void yonghuchushihua(void) //用户初始化函数
{
//加入用户初始化函数
}
//进程一 P1演示二进制加法 死循环
void test1(void)
{
while(1) //用户可以删除while(1)循环中的全部内容(演示用) 安排用户进程
{
for(i1=0;i1<256;i1++)
{
for(k1=0;k1<=N1;k1++)
{for(j1=0;j1<=20;j1++)
for(m1=0;m1<=113;m1++);} // 约1ms*T1/T1+T2+T3
P1=i1;
//P2=0x0;
}
}
}
//进程二 P2演示二进制加法 死循环
void test2(void)
{
while(1) //用户可以删除while(1)循环中的全部内容(演示用) 安排用户进程
{
for(i2=0;i2<256;i2++)
{
for(k2=0;k2<=N2;k2++)
{for(j2=0;j2<=20;j2++)
for(m2=0;m2<=113;m2++);}
P2=i2;
}
}
}
//进程三 P0口演示二进制加法 死循环 进程3的延时参数
void test3(void)
{
while(1) //用户可以删除while(1)循环中的全部内容(演示用) 安排用户进程
{
for(i3=0;i3<256;i3++)
{
for(k3=0;k3<=N3;k3++)
{for(j3=0;j3<=20;j3++)
for(m3=0;m3<=113;m3++);}
P0=i3;
}
}
}
/* //获取下一条语句地址:PC
unsigned int Get_Next_PC(void)
{
unsigned int address;
address=*((unsigned char *)SP);
address <<= 8;
address+=*((unsigned char *)(SP-1));
return address+4;
}
*/
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曾经有一段真挚的爱情摆在我的面前,我没有珍惜,现在想起来,还好我没有珍惜……
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