应用程序架构

简单的前后台顺序执行程序：多数人的使用方法，无需考虑程序的具体架构，直接通过顺序编写应用程序即可；时间片轮询法： 介于顺序执行与操作系统之间的一种方法；操作系统：应用程序编写的最优办法，对mcu ram 有一定的要求。

详细介绍

顺序执行法

这种方式较为简单，实时性，并行性要求不高的情况下是一种不错的选择，程序设计简单，思路较为清晰，但是当应用程序较为复杂的情况下，如果没有一个完整的流程图，恐怕很难读懂程序的运行状态；随着程序功能的增加，不利于维护，也不利于代码优化；顺序执行法的应用程序流程框架： /************************************************************************************** * FunctionName : main() * Description : 主函数 * EntryParameter : None * ReturnValue : None **************************************************************************************/ int main(void) { uint8 keyValue; InitSys(); // 初始化 while (1) { TaskDisplayClock(); keyValue = TaskKeySan(); switch (keyValue) { case x: TaskDispStatus(); break; ... default: break; } } }

时间片轮询法

时间片轮询法在很多书籍中有提到过，很多时候与操作系统一起出现，这里所描述的时间片轮询法，是在前后台程序中使用此法；使用一个定时器(任意均可)，我们需要作如下的工作：

初始化寄存器

假设定时器的定时中断为1ms(可以根据需求改为任意值)，与操作系统一致，中断过于频繁效率就低，中断太长，实时性差；

定义相关数值

#define TASK_NUM (3) // 这里定义的任务数为3，表示有三个任务会使用此定时器定时。 uint16 TaskCount[TASK_NUM] ; // 这里为三个任务定义三个变量来存放定时值。 uint8 TaskMark[TASK_NUM]; // 同样对应三个标志位，为0表示时间没到，为1表示定时时间到。

添加中断服务

定时中断服务函数，在中断中逐个判断，如果定时值为0，表示没有使用此定时器或此定时器已经完成定时，不着处理。否则定时器减一，直到为零时，相应标志位值1，表示此任务的定时值到了。 /************************************************************************************** * FunctionName : TimerInterrupt() * Description : 定时中断服务函数 * EntryParameter : None * ReturnValue : None **************************************************************************************/ void TimerInterrupt(void) { uint8 i; for (i=0; i<TASKS_NUM; i++) { if (TaskCount[i]) { TaskCount[i]--; if (TaskCount[i] == 0) { TaskMark[i] = 0x01; } } } }

添加切换代码

在我们的应用程序中，在需要的应用定时的地方添加如下代码，以任务1为例： TaskCount[0] = 20; // 延时20ms TaskMark[0] = 0x00; // 启动此任务的定时器 到此我们只需要在任务中判断TaskMark0是否为0x01即可，其他任务添加相同，至此一个定时器的复用问题就实现了。通过上面对1个定时器的复用我们可以看出，在等待一个定时的到来的同时我们可以循环判断标志位，同时也可以去执行其他函数。

时间片轮询法架构

设计结构体

// 任务结构 typedef struct _TASK_COMPONENTS { uint8 Run; // 程序运行标记：0-不运行，1运行 uint8 Timer; // 计时器 uint8 ItvTime; // 任务运行间隔时间 void (*TaskHook)(void); // 要运行的任务函数 } TASK_COMPONENTS; // 任务定义

添加服务函数

/************************************************************************************** * FunctionName : TaskRemarks() * Description : 任务标志处理 * EntryParameter : None * ReturnValue : None **************************************************************************************/ void TaskRemarks(void) { uint8 i; for (i=0; i<TASKS_MAX; i++) // 逐个任务时间处理 { if (TaskComps[i].Timer) // 时间不为0 { TaskComps[i].Timer--; // 减去一个节拍 if (TaskComps[i].Timer == 0) // 时间减完了 { TaskComps[i].Timer = TaskComps[i].ItvTime; // 恢复计时器值，从新下一次 TaskComps[i].Run = 1; // 任务可以运行 } } } }

修改任务处理函数

/************************************************************************************** * FunctionName : TaskRemarks() * Description : 任务标志处理 * EntryParameter : None * ReturnValue : None **************************************************************************************/ void TaskRemarks(void) { uint8 i; for (i=0; i<TASKS_MAX; i++) // 逐个任务时间处理 { if (TaskComps[i].Timer) // 时间不为0 { TaskComps[i].Timer--; // 减去一个节拍 if (TaskComps[i].Timer == 0) // 时间减完了 { TaskComps[i].Timer = TaskComps[i].ItvTime; // 恢复计时器值，从新下一次 TaskComps[i].Run = 1; // 任务可以运行 } } } }

应用

假设我们目前有三个任务：时钟显示，按键扫描和工作状态显示。

定义结构体

/************************************************************************************** * Variable definition **************************************************************************************/ static TASK_COMPONENTS TaskComps[] = { {0, 60, 60, TaskDisplayClock}, // 显示时钟 {0, 20, 20, TaskKeySan}, // 按键扫描 {0, 30, 30, TaskDispStatus}, // 显示工作状态 // 这里添加你的任务。。。。 }; 在定义变量时，我们已经初始化了值，这些值的初始化，非常重要，跟具体的执行时间优先级等有关系，这个需要自己掌握。 上述的定义显示：我们有三个任务，每1秒执行以下时钟显示，因为我们的时钟最小单位是1s,所以在秒变化才显示一次足够了；由于按键在按下时会参数抖动，而我们知道一般按键的抖动大概是20ms，那么我们在顺序执行的函数中一般是延伸20ms，而这里我们每20ms扫描一次，是非常不错的处理，既达到了消抖的目的，也不会漏掉按键输入；为了能够显示按键后的其他提示和工作界面，我们这里设计每30ms显示一次，如果觉得反应慢了，可以让这些值小一点。后面的名称是对应的函数名，你必须在应用程序中编写这函数名称和这三个一样的任务。

创建任务列表

这里定义的任务清单的目的其实就是参数TASK_MAX的值，其他值是没有具体的意义的，只是为了清晰的表面任务的关系而已。 // 任务清单 typedef enum _TASK_LIST { TAST_DISP_CLOCK, // 显示时钟 TAST_KEY_SAN, // 按键扫描 TASK_DISP_WS, // 工作状态显示 // 这里添加其他任务。。。。 TASKS_MAX // 总的可供分配的定时任务数目 } TASK_LIST

编写任务函数

/************************************************************************************** * FunctionName : TaskDisplayClock() * Description : 显示任务 * EntryParameter : None * ReturnValue : None **************************************************************************************/ void TaskDisplayClock(void) { } /************************************************************************************** * FunctionName : TaskKeySan() * Description : 扫描任务 * EntryParameter : None * ReturnValue : None **************************************************************************************/ void TaskKeySan(void) { } /************************************************************************************** * FunctionName : TaskDispStatus() * Description : 工作状态显示 * EntryParameter : None * ReturnValue : None **************************************************************************************/ void TaskDispStatus(void) { } // 这里添加其他任务。。。。。。。。。

修改主函数

关键注意点：TaskCompsi.TaskHook(); 如果执行时间较长，就会影响轮询调度的周期，导致计时周期出问题。一定要确保函数的执行时间，小于运行任务时间间隔。 /************************************************************************************** * FunctionName : main() * Description : 主函数 * EntryParameter : None * ReturnValue : None **************************************************************************************/ int main(void) { InitSys(); // 初始化 while (1) { TaskProcess(); // 任务处理 } }