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          μC/OSII中軟件定時器的優(yōu)缺點與改進

          作者: 時間:2011-04-18 來源:網絡 收藏

          μ具有小巧、性能穩(wěn)定、開源等眾多優(yōu)點,并且μ大部分用ANSI C語言編寫,系統(tǒng)的移植非常容易。在μ I2.81及以后的版本中[2],加入了對的支持,使得μC/OSII操作系統(tǒng)更加完善。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/162162.htm

            μC/OSII是一種基于優(yōu)先級的搶占式操作系統(tǒng),實時性很強。而系統(tǒng)中沒有優(yōu)先級,回調函數順序執(zhí)行,這樣就降低了系統(tǒng)的實時性。因此,本文對進行,定時器中加入優(yōu)先級,回調函數按優(yōu)先級執(zhí)行,從而提高系統(tǒng)的實時性。

            1 對軟件定時器的介紹

            μC/OSII系統(tǒng)中的時間管理功能包括任務延時與軟件定時器,而軟件定時器的主要作用是,對函數周期性或者一次性執(zhí)行的定時,利用軟件定時器控制塊與“定時器輪”管理軟件定時器。定時器控制塊的結構如同任務控制塊,創(chuàng)建一個定時器時,從空閑定時器控制塊鏈表中得到一個空閑控制塊,并對其賦值。

            軟件定時器也需要一個時鐘節(jié)拍驅動,而這個驅動一般是硬件實現的,一般使用μC/OSII操作系統(tǒng)中任務延時的時鐘節(jié)拍來驅動軟件定時器。每個時鐘節(jié)拍OSTmrCtr(全局變量,初始值為0)增1, 當OSTmrCtr的值等于為OS_TICKS_PER_SEC /OS_TMR_CFG_TICKS_PER_SEC(此兩者的商決定軟件定時器的頻率)時,調用函數OSTmrSignal(),此函數發(fā)送信號量OSTmrSemSignal(初始值為0,決定軟件定時器掃描任務OSTmr_Task的運行)。也就是說,對定時器的處理不在時鐘節(jié)拍中斷函數中進行,而是以發(fā)生信號量的方式激活任務OSTmr_Task(具有很高的優(yōu)先級)。任務OSTmr_Task對定時器進行檢測處理,包括定時器定時完成的判斷、回調函數的執(zhí)行。

            μC/OSII 2.86中與軟件定時器相關的函數包括:

           ?、?軟件定時器內部靜態(tài)函數。獲取與釋放定時器控制塊函數OSTmr_Alloc()、OSTmr_Free();定時器插入相應“時間輪”組函數OSTmr_Link();從相應“時間輪”組中刪除定時器函數OSTmr_Unlink();軟件定時器任務初始化函數OSTmr_InitTask();定時器掃描任務OSTmr_Task;定時器上鎖與解鎖函數OSTmr_Lock()與OSTmr_Unlock()(在μC/OSII 2.91中,此兩函數被任務調度鎖定與解鎖函數代替)。

           ?、?定時器外部接口函數。定時器創(chuàng)建與刪除函數OSTmrCreate()、OSTmrDel();定時器啟動與停止函數OSTmrStart()、OSTmrStop();定時器剩余時間與當前狀態(tài)查詢函數OSTmrRemainGet()、OSTmrStateGet();軟件定時器的初始化OSTmr_Init();發(fā)送信號量OSTmrSemSignal函數OSTmrSignal();定時器名稱查詢函數OSTmrNameGet()。

            由于軟件定時器的回調函數的執(zhí)行都是在任務OSTmr_Task中執(zhí)行,如果多個定時器同時定時完成,則在定時器任務中執(zhí)行多個定時器的回調函數,因此定時器任務的執(zhí)行時間不確定。而且定時器回調函數是順序執(zhí)行的,如果某個定時器回調函數需要盡快執(zhí)行以實現精確定時,就難以實現了。由于各個定時器沒有優(yōu)先級,因此了影響系統(tǒng)的實時性。

            2 對軟件定時器的

            為提高軟件定時器回調函數執(zhí)行的實時性,給每個定時器賦予一個優(yōu)先級。當定時完成時,并且定時器的回調函數不為空,則把定時器的優(yōu)先級寫于軟件定時器就緒表中。任務OSTmr_Task對相應“時間輪”檢查結束后,如果在掃描各個定時器前軟件定時器就緒表為零而掃描之后不為零,則發(fā)送信號量激活回調函數任務OSTmr_TaskCallback。在此任務中,回調函數根據軟件定時器就緒表中的優(yōu)先級執(zhí)行相應的回調函數,這樣就提高了系統(tǒng)的實時性。

            2.1 對軟件定時器相關數據結構

            ① 定義結構體OS_TMR_CALL,存儲定時器的回調函數、函數的參數、定時器指針,形式如下:

            typedefstructos_tmr_call {

            OS_TMR_CALLBACKOSTmrCallback; /*回調函數*/

            void *OSTmrCallbackArg;/*回調函數指針*/

            OS_TMR *OSTmr; /*定時器指針*/

            } OS_TMR_CALL;

            在頭文件ucos_ii.h中,定義OSTmrCallbackTbl[OS_TMR_CFG_MAX],OS_TMR_CFG_MAX表示系統(tǒng)中配置的軟件定時器數量。

           ?、?在軟件定時器控制塊中加入成員變量OSTmrPrio(定時器優(yōu)先級),刪去變量OSTmrCallback(回調函數)、OSTmrCallbackArg(回調函數參數),為了測試的方便,可暫不刪除這兩個變量。

           ?、?定義定時器就緒表:

            INT8UOSTmrRdyGrp;

            INT8UOSTmrRdyTbl[OS_TMR_CFG_MAX/8 + 1];

            當定時器定時完成時,把定時器優(yōu)先級寫入就緒表,回調函數任務根據優(yōu)先級執(zhí)行回調函數。

           ?、?定義信號量OSTmrSemCallback(初始值0 ),當定時完成后,發(fā)送此信號量,激活回調函數任務,以執(zhí)行回調函數。


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