通過任務分割提高嵌入式系統(tǒng)的實時性
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圖3中，Δt是人手按鍵的時間，一般為100～300ms。為了能說明問題，這里取100ms。
令 t1'-t1=Δt1,t2'-t2=Δt2
則一次鍵盤任務的執(zhí)行時間
Δt'=t'2-t'1=t2+(t'2-t2)-[t1+(t'1-t1)]=
t2+Δt2-t1-Δt1=
t2-t1+(Δt2+Δt1)=
Δt+(Δt2-Δt1)
由圖3可知
Δt1≤tms Δt2≤5ms
實際上，由于兩次任務執(zhí)行的情況不完全相同，Δt1與Δt2可能會有相當于幾個指令周期的時間差異，但也只是μs級的誤差。而且，這里是以時間片的形式來計算的，所以依然可以認為
Δt2-Δt1=0
因而有
Δt'=Δt+(Δt2-Δt1)=Δt=100ms(20個時間片)
也就是說，在這20個時鐘片內(nèi)只執(zhí)行1次鍵盤任務，大部分的時間都在空等待。在此期間，系統(tǒng)中會有20-1=19次其它任務的執(zhí)行被錯過，圖3中虛線所示就是在此100ms期間被錯過執(zhí)行的19個任務。顯然，這在大多數(shù)多任務系統(tǒng)中都是不允許的。
因此，在這個多任務實時系統(tǒng)中，鍵盤任務是個典型的長任務，要使其它19次任務中斷都有被應用的機會，必須對該鍵盤任務進行分割。
4.3 鍵盤任務的分割
鍵盤分割的方法是將一次鍵盤任務分成多個小任務，通過多次任務中斷來完成。我們將其放在任務4中（80ms執(zhí)行1次）。這樣有ttask4≤ttask≤2ttask4，即可以保證鍵盤任務完整可靠地執(zhí)行，又提高了CPU的效率。圖4是分割后的鍵盤任務的執(zhí)行過程。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/152132.htm
從圖4可以看出，1次完整的鍵盤任務是由2～3次任務中斷來完成的。情況a中，每一次任務中斷發(fā)生在ta1時刻，在接下來的一個時間片（5ms）內(nèi)，檢測到有鍵按下，調(diào)用查詢值任務；第一次任務中斷發(fā)生在ta2時刻，在接下來的一個時間片（5ms）內(nèi)，檢測到按鍵已釋放，跳轉(zhuǎn)并執(zhí)行相應鍵處理程序。
情況b中，第二次任務中斷時（tb2時刻），鍵還沒有松開，因此實際上什么也不做；第三次中斷（tb3時刻）才跳到與鍵值對應的子程序。
通過這樣的分割，每個子任務都可以在5ms 內(nèi)完成。如果系統(tǒng)中還有大于5ms的長任務的話，可按此法繼續(xù)進行分割；如果沒有的話，系統(tǒng)任務級響應時間一定小于5ms。這樣，此系統(tǒng)的實時性大大提高，由100ms提高到5ms。本刊網(wǎng)絡補充版（http://www.dpj.com.cn）中，介紹了此任務改進后的部分源程序。
結(jié)語
通過任務分割，可以顯著地提高多任務系統(tǒng)的實時性。本文改進后的源程序已經(jīng)在基于MC68HC908GP32的溫室控制器中成功地運行過。除此以外，還成功地對LED和SCI任務進行了分割。改進后，除了實時性大大提高外，CPU的執(zhí)行效率也有顯著提高。
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