基于M D K RTX的COrtex―M3多任務應用設計
一般情況下,任務切換由時間片控制,但有時需要用事件控制任務切換。RL―RTX事件主要有超時(Timeout)、間隔(Interval)和信號(Signal)三種。
Timeout:掛起運行任務指定數(shù)量的時鐘周期,調用OS_DLY_WAIT函數(shù)的任務將被掛起,直到延時結束才返回到Ready狀態(tài),并可被再次執(zhí)行。延時時間由SysTick衡量,可以設置從1至OxFFFE的任何值。
Interval:時間間隔,任務在該時間間隔中不運行,該時問間隔與任務執(zhí)行時間獨立。
Signal:用于任務間通信,可以用系統(tǒng)函數(shù)進行置位或復位。如果一個任務調用了wait函數(shù)等待Signal未置位,則該任務被掛起直到Signal置位,才返回READY狀態(tài),可再被執(zhí)行。
RL―RTX中主要的系統(tǒng)函數(shù)說明如表2所列。
RL―RTX為每個任務都分配了一個單獨的堆棧區(qū),各個任務所用堆棧位置是動態(tài)的,用task_id記錄各堆棧棧底位置。有多個嵌套子程序調用或使用大量的動態(tài)變量時,自由空間會被用完。使能棧檢查(Stack Checking),系統(tǒng)會執(zhí)行OS_STK_0VERFLOW()堆棧錯誤函數(shù)進行堆棧出錯處理。RL―RTX堆棧管理如圖2所示。
RL―RTX選擇Cortex上定時器1產生周期性中斷,相鄰中斷之間的時間就是時間片的長度。在其中斷服務程序中進行任務調度,并判斷執(zhí)行了延遲函數(shù)的任務的延時時間是否到。這種周期性的中斷形成了RL―RTX的時鐘節(jié)拍。采用Cortex―M3的處理器STM32F103VB的CPU時鐘頻率為72 MHz,VPBDIV分頻值為4,輸出的時鐘頻率為18 MHz。系統(tǒng)推薦的時間片為1~lOO ms。
使用RL―RTX,包含以下幾個步驟:
第1步,由于RL―RTX集成在MDK開發(fā)套件中,在使用MDK創(chuàng)建工程后,需要在工程中添加RTX內核選項。選擇Project→Options for Target,在Operating下拉框中選擇RTX內核,使得在編譯時把RL―RTX所需的庫編譯進去。
第2步,在嵌入式應用程序的開發(fā)中使用RL―RTX內核,須對其進行配置。復制\Keil\ARM\Startup目錄下RTX_Config.c文件到工程文件夾并添加到工程中。該文件中,部分配置參數(shù)說明如表3所列。
基于Cortex―M3平臺的超溫報警器,可以設計3個任務并發(fā),分別進行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)顯示。3個任務較小,系統(tǒng)安排的任務棧足夠使用,棧的容量以32位無符號整型定義,容量為64字。選擇硬件平臺片上定時器1。
DSl8820具有300 ms的更新速率,在采集數(shù)據(jù)過程中,通過多次采集取平均值,數(shù)據(jù)采集任務執(zhí)行的時間為30 ms,數(shù)據(jù)處理任務執(zhí)行時間為40 ms,數(shù)據(jù)顯示任務執(zhí)行時間為20 ms。根據(jù)公式,對響應時間的要求:t(響應時間)=N(進程數(shù)目)×q(時間片)??傮w響應時間為90 ms,進程數(shù)目為3,因此時間片設置為30 ms合適。在任務OS_IDLE_DEMON()中添加休眠代碼,空閑時系統(tǒng)休眠,降低功耗。
第3步,復制\Keil\ARM\Startup下Retarget.c文件到工程文件夾中,并添加到工程中。
修改文件,使其包含如下內容:
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