ucosII 应用设计笔记

2024-02-06 05:18
文章标签 设计 应用 笔记 ucosii

本文主要是介绍ucosII 应用设计笔记,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

1. 任务基本知识

  1.1任务的划分

  1.2任务的可调度性分析

2. 任务设计

2.1任务的结构

   1).单次执行的任务

   2).周期性执行的任务

   3).事件触发执行的任务

2.2任务优先级的安排

 1ucos ii最多有64个优先级,(最高0~最低63)

 2)在<OS_CFG.H>中可设置最低优先级

      :  #define  OS_LOWEST_PRIO  18 //即最低优先级为18,(最高0~最低18,共19个)。

  3)其中

      0 ------------------------------- ucos ii系统保留了对该优先级的使用权

      1 ------------------------------- ucos ii系统保留了对该优先级的使用权

      2 ------------------------------- ucos ii系统保留了对该优先级的使用权

      3 ------------------------------- ucos ii系统保留了对该优先级的使用权

OS_LOWEST_PRIO-3 ------ ucos ii系统保留了对该优先级的使用权

      OS_LOWEST_PRIO-2 ------ ucos ii系统保留了对该优先级的使用权

      OS_LOWEST_PRIO-1 ------为“统计任务

      OS_LOWEST_PRIO ---------为“空闲任务


      即:最低两个优先级为ucos ii系统所调用,分别为OS_TaskIdle“空闲任务”和OS_TaskStat“统计任务”。其他(0,1,2,3,4OS_LOWEST_PRIO-3OS_LOWEST_PRIO-2OS_LOWEST_PRIO-1OS_LOWEST_PRIO)均被系统保留了使用权,或许ucos ii系统升级之后,这些优先级有可能被系统所调用。

    故,用户能放心使用的优先级为(最高4~最低OS_LOWEST_PRIO-4)

 4)任务优先级分配时,宜宽松安排。

      例:安排优先级为(5,7,9,13),各优先级之间留有间隙,方便日后项目的修改维护升级。

2.3任务函数设计中的问题

2.3.1公共函数的调用

    当一个任务正在调用某个公共函数时,被另一个高优先级的任务抢占,当这个高优先级任务也调用了同一个公共函数时,极有可能破坏原任务的数据。

措施:

    1互斥调用

       以互斥方式调用公共函数:

       A、采取关中断方式(函数简单,运行时间短):先关中断再调用公共函数,再开中断;

       B、使用互斥信号量(函数比较复杂,运行时间比较长)。

    2可重入设计

       设计关键:函数内及其子函数内不使用全局资源(全局变量,静态变量)

2.4系统总体任务关联图

   一个任务的代码设计是从上到下的过程,先分析系统总体任务关联图,明确每个任务在系统整体中的位置和角色,就在将一个一个地进行详细关联分析,然后画出任务的程序流程图,最后按程序流程图编写程序代码。

3. 中断服务函数的设计

3.1 ISR的结构

程序清单L3-1

例:

void xxx_ISR(void)

{

    OSIntEnter();  //使系统掌握当前中断的嵌套深度等

    //...中断程序

    OSIntExit();  //实现抢占式调度功能

}

3.2 ISR与关联任务的通讯手段

 1)触发ISR的事件不包括数据

    使用信号量与关联任务通讯。

 2)触发ISR的事件包括数据

   a.低频事件:将采集数据的工作放在关联任务中完成,ISR使用信号量与关联任务通讯;

   b.中高频事件:采集数据工作放在ISR中完成,使用消息邮箱与关联任务通讯;

   c.高频事件:数据采集放在ISR中完成,使用消息队列与关联任务通讯。

4. 行为同步

4.1通讯手段:

4.1.1二值信号量

   使用范围:被控制方总能够及时响应控制方发出的信号,完成相应处理任务,并在下一次信号来到之前进入等待状态。

4.1.2计数信号量(ucos-II的信号量实际上就是计数信号量)

  ucos-II的信号量实际上就是计数信号量

  使用范围:被控制方不能保证在下一次信号来到之前处理完本次控制方发出的信号,但总体上可以响应所有信号。

  若被控制方总能及时响应控制方发出的信号,完成相应的处理,并在下一次信号来到之前进入等待状态,则此时计数信号量实际上等同于二值信号量。

   原理:计数信号量初始值为0,控制方发出同步信号,使计数信号量加1。被控制方在“同步点”调用等待一个信号量的服务函数,若计数信号量的值不为0,则将计数信号量减1,并继续运行下去;若计数信号量的值为0,则将自己挂起,等待控制方信号。

4.1.3事件标志组

   能实现多个任务(包括ISR)协同控制一个任务。

4.1.4消息邮箱

   由于消息邮箱里只能存放一条消息,在用消息邮箱进行同步控制时,必须满足:任何时候消息的产生速度都比消息的消费速度慢,即被控制方任务总是在等待消息,这和二值信号的情况类似。

   1)发送消息函数:INT8U OSMboxPost(OS_EVENT *pevent, void *msg);

   2分发消息函数INT8U OSMboxPostOpt(OS_EVENT *pevent, void *msg, INT8U opt);

      a.该函数第三个参数opt为消息分发方式,

      b.通常为OS_POST_OPT_BROADCAST (分发给所有正在等待该消息的任务)

4.1.5消息队列

   消息队列可以存放多个消息,能够有效解决消息的临时堆积问题。和计数信号量类似。但必须满足:消息的平均生产时间比消息的平均消费时间长(即生产速度慢,消费速度快);否则,再长的消息队列也会溢出

4.2通讯手段的选择

   a、当同步过程不需要传输具体内容时,可选择信号量类手段(二值信号量、计数信号量、事件标志组)

   b、当同步过程需要传输具体内容时,可选择消息类手段

这篇关于ucosII 应用设计笔记的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



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