基于M D K RTX的COrtex―M3多任務(wù)應(yīng)用設(shè)計(jì)

一般情況下，任務(wù)切換由時(shí)間片控制，但有時(shí)需要用事件控制任務(wù)切換。RL―RTX事件主要有超時(shí)(Timeout)、間隔(Interval)和信號(hào)(Signal)三種。
Timeout：掛起運(yùn)行任務(wù)指定數(shù)量的時(shí)鐘周期，調(diào)用OS_DLY_WAIT函數(shù)的任務(wù)將被掛起，直到延時(shí)結(jié)束才返回到Ready狀態(tài)，并可被再次執(zhí)行。延時(shí)時(shí)間由SysTick衡量，可以設(shè)置從1至OxFFFE的任何值。
Interval：時(shí)間間隔，任務(wù)在該時(shí)間間隔中不運(yùn)行，該時(shí)問(wèn)間隔與任務(wù)執(zhí)行時(shí)間獨(dú)立。
Signal：用于任務(wù)間通信，可以用系統(tǒng)函數(shù)進(jìn)行置位或復(fù)位。如果一個(gè)任務(wù)調(diào)用了wait函數(shù)等待Signal未置位，則該任務(wù)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(shuō)明如表2所列。

RL―RTX為每個(gè)任務(wù)都分配了一個(gè)單獨(dú)的堆棧區(qū)，各個(gè)任務(wù)所用堆棧位置是動(dòng)態(tài)的，用task_id記錄各堆棧棧底位置。有多個(gè)嵌套子程序調(diào)用或使用大量的動(dòng)態(tài)變量時(shí)，自由空間會(huì)被用完。使能棧檢查(Stack Checking)，系統(tǒng)會(huì)執(zhí)行OS_STK_0VERFLOW()堆棧錯(cuò)誤函數(shù)進(jìn)行堆棧出錯(cuò)處理。RL―RTX堆棧管理如圖2所示。

RL―RTX選擇Cortex上定時(shí)器1產(chǎn)生周期性中斷，相鄰中斷之間的時(shí)間就是時(shí)間片的長(zhǎng)度。在其中斷服務(wù)程序中進(jìn)行任務(wù)調(diào)度，并判斷執(zhí)行了延遲函數(shù)的任務(wù)的延時(shí)時(shí)間是否到。這種周期性的中斷形成了RL―RTX的時(shí)鐘節(jié)拍。采用Cortex―M3的處理器STM32F103VB的CPU時(shí)鐘頻率為72 MHz，VPBDIV分頻值為4，輸出的時(shí)鐘頻率為18 MHz。系統(tǒng)推薦的時(shí)間片為1～lOO ms。
使用RL―RTX，包含以下幾個(gè)步驟：
第1步，由于RL―RTX集成在MDK開(kāi)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(nèi)核選項(xiàng)。選擇Project→Options for Target，在Operating下拉框中選擇RTX內(nèi)核，使得在編譯時(shí)把RL―RTX所需的庫(kù)編譯進(jìn)去。
第2步，在嵌入式應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)中使用RL―RTX內(nèi)核，須對(duì)其進(jìn)行配置。復(fù)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(shuō)明如表3所列。

基于Cortex―M3平臺(tái)的超溫報(bào)警器，可以設(shè)計(jì)3個(gè)任務(wù)并發(fā)，分別進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)顯示。3個(gè)任務(wù)較小，系統(tǒng)安排的任務(wù)棧足夠使用，棧的容量以32位無(wú)符號(hào)整型定義，容量為64字。選擇硬件平臺(tái)片上定時(shí)器1。
DSl8820具有300 ms的更新速率，在采集數(shù)據(jù)過(guò)程中，通過(guò)多次采集取平均值，數(shù)據(jù)采集任務(wù)執(zhí)行的時(shí)間為30 ms，數(shù)據(jù)處理任務(wù)執(zhí)行時(shí)間為40 ms，數(shù)據(jù)顯示任務(wù)執(zhí)行時(shí)間為20 ms。根據(jù)公式，對(duì)響應(yīng)時(shí)間的要求：t(響應(yīng)時(shí)間)=N(進(jìn)程數(shù)目)×q(時(shí)間片)?？傮w響應(yīng)時(shí)間為90 ms，進(jìn)程數(shù)目為3，因此時(shí)間片設(shè)置為30 ms合適。在任務(wù)OS_IDLE_DEMON()中添加休眠代碼，空閑時(shí)系統(tǒng)休眠，降低功耗。
第3步，復(fù)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(nèi)容：