時間片輪詢法,在很多書籍中有提到,而且有很多時候都是與操作系統一起出現,也就是說很多時候是操作系統中使用了這一方法。不過我們這里要說的這個時間片輪詢法并不是掛在操作系統下,而是在前后臺程序中使用此法。也是本貼要詳細說明和介紹的方法。
對于時間片輪詢法,雖然有不少書籍都有介紹,但大多說得并不系統,只是提提概念而已。下面本人將詳細介紹本人模式,并參考別人的代碼建立的一個時間片輪詢架構程序的方法,我想將給初學者有一定的借鑒性。
記得在前不久本人發帖《1個定時器多處復用的問題》,由于時間的問題,并沒有詳細說明怎樣實現1個定時器多處復用。在這里我們先介紹一下定時器的復用功能。。。
使用1個定時器,可以是任意的定時器,這里不做特殊說明,下面假設有3個任務,那么我們應該做如下工作:
1. 初始化定時器,這里假設定時器的定時中斷為1ms(當然你可以改成10ms,這個和操作系統一樣,中斷過于頻繁效率就低,中斷太長,實時性差)。
2. 定義一個數值:
復制內容到剪貼板
代碼:
#define TASK_NUM (3) // 這里定義的任務數為3,表示有三個任務會使用此定時器定時。
uint16 TaskCount[TASK_NUM] ; // 這里為三個任務定義三個變量來存放定時值
uint8 TaskMark[TASK_NUM]; // 同樣對應三個標志位,為0表示時間沒到,為1表示定時時間到。
3. 在定時器中斷服務函數中添加:
代碼:
void TimerInterrupt(void)
{
uint8 i;
for (i=0; i
{
if (TaskCount[i])
{
TaskCount[i]--;
if (TaskCount[i] == 0)
{
TaskMark[i] = 0x01;
}
}
}
}
代碼解釋:定時中斷服務函數,在中斷中逐個判斷,如果定時值為0了,表示沒有使用此定時器或此定時器已經完成定時,不著處理。否則定時器減一,知道為零時,相應標志位值1,表示此任務的定時值到了。
4. 在我們的應用程序中,在需要的應用定時的地方添加如下代碼,下面就以任務1為例:
代碼:
TaskCount[0] = 20; // 延時20ms
TaskMark[0] = 0x00; // 啟動此任務的定時器
到此我們只需要在任務中判斷TaskMark[0] 是否為0x01即可。其他任務添加相同,至此一個定時器的復用問題就實現了。用需要的朋友可以試試,效果不錯哦。。。。。。。。。。。
通過上面對1個定時器的復用我們可以看出,在等待一個定時的到來的同時我們可以循環判斷標志位,同時也可以去執行其他函數。
循環判斷標志位:
那么我們可以想想,如果循環判斷標志位,是不是就和上面介紹的順序執行程序是一樣的呢?一個大循環,只是這個延時比普通的for循環精確一些,可以實現精確延時。
執行其他函數:
那么如果我們在一個函數延時的時候去執行其他函數,充分利用CPU時間,是不是和操作系統有些類似了呢?但是操作系統的任務管理和切換是非常復雜的。下面我們就將利用此方法架構一直新的應用程序。
時間片輪詢法的架構:
1.設計一個結構體:
代碼:
// 任務結構
typedef struct _TASK_COMPONENTS
{
uint8 Run; // 程序運行標記:0-不運行,1運行
uint8 Timer; // 計時器
uint8 ItvTime; // 任務運行間隔時間
void (*TaskHook)(void); // 要運行的任務函數
} TASK_COMPONENTS; // 任務定義
這個結構體的設計非常重要,一個用4個參數,注釋說的非常詳細,這里不在描述。
2. 任務運行標志出來,此函數就相當于中斷服務函數,需要在定時器的中斷服務函數中調用此函數,這里獨立出來,并于移植和理解。
代碼:
void TaskRemarks(void)
{
uint8 i;
for (i=0; i// 逐個任務時間處理
{
if (TaskComps[i].Timer) // 時間不為0
{
TaskComps[i].Timer--; // 減去一個節拍
if (TaskComps[i].Timer == 0) // 時間減完了
{
TaskComps[i].Timer = TaskComps[i].ItvTime; // 恢復計時器值,從新下一次
TaskComps[i].Run = 1; // 任務可以運行
}
}
}
}
大家認真對比一下次函數,和上面定時復用的函數是不是一樣的呢?
3. 任務處理
代碼:
void TaskProcess(void)
{
uint8 i;
for (i=0; i// 逐個任務時間處理
{
if (TaskComps[i].Run) // 時間不為0
{
TaskComps[i].TaskHook(); // 運行任務
TaskComps[i].Run = 0; // 標志清0
}
}
}
此函數就是判斷什么時候該執行那一個任務了,實現任務的管理操作,應用者只需要在main()函數中調用此函數就可以了,并不需要去分別調用和處理任務函數。
到此,一個時間片輪詢應用程序的架構就建好了,大家看看是不是非常簡單呢?此架構只需要兩個函數,一個結構體,為了應用方面下面將再建立一個枚舉型變量。
下面我就就說說怎樣應用吧,假設我們有三個任務:時鐘顯示,按鍵掃描,和工作狀態顯示。
1. 定義一個上面定義的那種結構體變量
代碼:
static TASK_COMPONENTS TaskComps[] =
{
{0, 60, 60, TaskDisplayClock}, // 顯示時鐘
{0, 20, 20, TaskKeySan}, // 按鍵掃描
{0, 30, 30, TaskDispStatus}, // 顯示工作狀態
// 這里添加你的任務。。。。
};