μcosii中軟件定時器的優(yōu)缺點與改進

1、μC/OSII 中軟件定時器的優(yōu)缺點與改進 中軟件定時器的優(yōu)缺點與改進 類別：消費電子 閱讀：954 μC/OSII 具有小巧、性能穩(wěn)定、開源等眾多優(yōu)點，并且 μC/OSII 大部分用 ANSI C 語言編寫，系統(tǒng)的移植非常容易。在 μC/OSII I2.81 及以后的版本中[2]，加入了對軟件定時器的支持，使得 μC/OSII 操作系統(tǒng)更加完善。 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)中軟件

2、定時器沒有優(yōu)先級，回調函數(shù)順序執(zhí)行，這樣就降低了系統(tǒng)的實時性。因此，本文對軟件定時器進行改進， 定時器中加入優(yōu)先級， 回調函數(shù)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 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(shù)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

3、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(xiàn)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(shù)OSTmrSignal

4、（），此函數(shù)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(shù)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(shù)的執(zhí)行。 μC/OSII 2.86 中與軟件定時器相關的函數(shù)包括： ① 軟件定時器內部靜態(tài)函數(shù)。 獲取

5、與釋放定時器控制塊函數(shù) OSTmr_Alloc （） 、 OSTmr_Free （） ； 定時器插入相應“時間輪”組函數(shù) OSTmr_Link（）；從相應“時間輪”組中刪除定時器函數(shù) OSTmr_Unlink（）；軟件定時器任務初始化函數(shù) OSTmr_InitTask（）；定時器掃描任務 OSTmr_Task；定時器上鎖與解鎖函數(shù) OSTmr_Lock（）與 OSTmr_Unlock（）（在 μC/OSII 2.91 中，此兩函數(shù)被任務

6、調度鎖定與解鎖函數(shù)代替）。 ② 定時器外部接口函數(shù)。定時器創(chuàng)建與刪除函數(shù) OSTmrCreate（）、OSTmrDel（）；定時器啟動與停止函數(shù) OSTmrStart（）、OSTmrStop（）；定時器剩余時間與當前狀態(tài)查詢函數(shù) OSTmrRemainGet（）、OSTmrStateGet（）；軟件定時器的初始化 OSTmr_Init（）；發(fā)送信號量 OSTmrSemSignal 函數(shù) OSTmrSignal（）；定時器名稱查詢函數(shù)OS

7、TmrNameGet（）。 由于軟件定時器的回調函數(shù)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(shù)， 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(shù)是順序執(zhí)行的， 如果某個定時器回調函數(shù)需要盡快執(zhí)行以實現(xiàn)精確定時，就難以實現(xiàn)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 對軟件定時器的改進 對軟件定時器的改進 為提高軟件定時器回調函數(shù)執(zhí)行的

8、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(shù)不為空，則把定時器的優(yōu)先級寫于軟件OSTmrSemSignal，以激活回調函數(shù)任務。任務 OSTmr_Task 的流程如圖 1 所示。 圖 1 OSTmr_Task 的流程 把定時器優(yōu)先級寫入定時器就緒表的代碼如下所示： if （OSTmrTime == ptmr ） { prio = ptmrpfnct =OSTmrCall[prio].OSTmrC

9、allback; if （pfnct != （OS_TMR_CALLBACK）0） { /加入定時器回調函數(shù)就緒表/ OSTmrRdyGrp|= （INT8U） （1 《 （INT8U） （prio 》0x03） ） ；OSTmrRdyTbl[prio >> 0x03]|= （INT8U） （1 《 （INT8U） （prio if （pfnct != （OS_TMR_CALLBACK）0） { ……/pr

10、io 加入定時器就緒表/ OSTmrCall[prio].OSTmrCallbackArg =（void ）callback_arg; OSSemPost （OSTmrSemCallback） ；/發(fā)送回調函數(shù)執(zhí)行信號量/ }else { perr = OS_ERR_TMR_NO_CALLBACK; } 而 case OS_TMR_OPT_CALLBACK:部分的代碼同上，只是回調函數(shù)的參數(shù)不需要重新賦值。 2.

11、2.4 回調函數(shù)任務 回調函數(shù)任務 OSTmr_TaskCallback （） （） 在源文件 tmr.c 中加入回調函數(shù)任務 OSTmr_TaskCallback（），根據定時器就緒表中的優(yōu)先級執(zhí)行相應回調函數(shù)，回調函數(shù)任務的結構如下所示： static voidOSTmr_TaskCallback（void p_arg） {……/變量定義/ for （； ； ） {//請求信號量 OSTmrSemCallback