基于M D K RTX的COrtex―M3多任務(wù)應(yīng)用設(shè)計(jì)
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該文件的目的是避免半主機(jī)方式軟件中斷，因?yàn)檫@時(shí)所有中斷都由RL―RTX統(tǒng)一管理。半主機(jī)是用于ARM目標(biāo)的一種機(jī)制，可將來(lái)自應(yīng)用程序代碼的輸入／輸出請(qǐng)求傳送至運(yùn)行調(diào)試器的主機(jī)。它由一組已定義的SWI操作來(lái)實(shí)現(xiàn)。庫(kù)函數(shù)調(diào)用相應(yīng)的SWI(軟件中斷)，然后調(diào)試代理程序處理SWI異常，并提供所需的與主機(jī)之間的通信。本文引用地址：http://www.antipu.com.cn/article/152649.htm
4 應(yīng)用設(shè)計(jì)
4．1 多任務(wù)應(yīng)用設(shè)計(jì)
根據(jù)圖1所示的最小系統(tǒng)框圖，采用由表及里(out―side-in approach)分解應(yīng)用的方法設(shè)計(jì)多任務(wù)。該應(yīng)用的上下文框圖如圖3所示，中間的圈表示軟件應(yīng)用，矩形框表示應(yīng)用的輸入和輸出設(shè)備。箭頭標(biāo)有具體含義名，表示輸入和輸出通信的流程。
根據(jù)上下文框圖以及避免“資源沖突”原則，將對(duì)同一個(gè)外設(shè)的訪問(wèn)放在同一個(gè)設(shè)備中，無(wú)論何時(shí)切換任務(wù)，都不會(huì)對(duì)任何獨(dú)立的“外設(shè)”造成影響。
將應(yīng)用分解為4個(gè)任務(wù)，RL―RTX的第一個(gè)任務(wù)必須是系統(tǒng)任務(wù)Init Task，該任務(wù)用來(lái)初始化其他3個(gè)任務(wù)，任務(wù)創(chuàng)建完畢后，3個(gè)任務(wù)都處于READY狀態(tài)；第2個(gè)任務(wù)t_phase_ADC Task用來(lái)讀取A／D采樣的數(shù)據(jù)；第3個(gè)任務(wù)t_phase_DEA Task用來(lái)處理采樣的數(shù)據(jù)；第4個(gè)任務(wù)t_phase_DIS Task用來(lái)將數(shù)據(jù)送到LCD液晶屏上，顯示、控制LED燈閃爍和蜂鳴器高頻報(bào)警。圖4顯示了任務(wù)觸發(fā)的流程。
定義任務(wù)：
使用os_tsk_create創(chuàng)建任務(wù)t_phase_ADC、t_phase_DEA、t_phase_DIS。
os_tsk_delete_self刪除自身任務(wù)，實(shí)現(xiàn)任務(wù)切換。任務(wù)的創(chuàng)建和初始化是在主函數(shù)中定義的：
任務(wù)初始化完畢后，3個(gè)任務(wù)都處于就緒狀態(tài)。t_phase_ADC任務(wù)用來(lái)采樣，多次采樣取平均值，通過(guò)給任務(wù)t_phase_DEA發(fā)信號(hào)signal_func(t_phase_DEA)，喚醒t_phase_DEA任務(wù)。
os_evt_wait_and進(jìn)行控制。該任務(wù)判斷采樣的數(shù)據(jù)是否在警戒溫度范圍內(nèi)，如果出現(xiàn)溫度異常，置標(biāo)志位為1。執(zhí)行完自身任務(wù)后，通過(guò)signal_func(t_phase_DIS)，將喚醒t_phase_DIS任務(wù)。
t_phase_DIS任務(wù)用來(lái)在LCD液晶屏上顯示溫度值。如果發(fā)現(xiàn)標(biāo)志位為1，則LED燈閃爍和蜂鳴器高頻報(bào)警。
4．2 應(yīng)用設(shè)計(jì)測(cè)試
采用基本RMA可調(diào)度性測(cè)試。式1用來(lái)完成系統(tǒng)的基本RMA可調(diào)度性測(cè)試。
這里：Ci為與周期性任務(wù)i相關(guān)的最壞執(zhí)行時(shí)間，Ti為與任務(wù)i相關(guān)的周期，n為任務(wù)的個(gè)數(shù)。
U(n)是利用系數(shù)，式1的右邊是理論處理器利用率的上界。如果給定一組任務(wù)，其處理器利用率小于理論利用率上界，則這組任務(wù)是可調(diào)度的。U的值隨n的增加而下降；當(dāng)n的值為無(wú)限時(shí)，最終收斂于69％。
表4總結(jié)了使用RMA進(jìn)行調(diào)度的3個(gè)任務(wù)的特性。
使用式1，該應(yīng)用設(shè)計(jì)處理器利用率計(jì)算如下：
應(yīng)用設(shè)計(jì)總的利用率是27．42％，低于78％的理論邊界。此4個(gè)任務(wù)的系統(tǒng)是可調(diào)度的，該應(yīng)用設(shè)計(jì)是成功的。
結(jié) 語(yǔ)
本文描述了如何在Cortex―M3上使用MDK RL―RTX的方法，并給出了一個(gè)簡(jiǎn)單的多任務(wù)應(yīng)用設(shè)計(jì)。可以看出多任務(wù)的程序設(shè)計(jì)被大大簡(jiǎn)化了，它不但滿足多個(gè)任務(wù)的時(shí)間要求，降低了開發(fā)難度，而且程序的可讀性和可維護(hù)性也有了很大的提高。利用MDK RL―RTX構(gòu)建的嵌入式工業(yè)控制系統(tǒng)具有成本低、性能高等特點(diǎn)，應(yīng)用廣泛，有著良好的發(fā)展前景。
評(píng)論