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[经验]

单片机通过定时器来实现多任务,充分利用定时器资源来实现异步处理

2020-12-2 09:43:07  6269 单片机 嵌入式 PCB c语言 Linux
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单片机系统中,有许多情况下需要等待某个事件的发生,来继续下一步操作,如果有一个任务还好说,单片机可以无限等待事件的发生,但是如果单片机要处理多个事件时,这种系统一般不能实现,除非用中断,对!用中断,但是中断源的数量是有限的,并且有很多中断源是针对特殊用处,这样能给我自由分配的中断源就只有定时器中断和外部中断,如果仅使用这几个中断源来实现异步,这样可实现的异步事件时非常有限的,每个中断源完成一个异步事件,效率是相当低,大大降低了系统的性能,降低了定时器的利用率.
因此在这里我考虑使用定时器中断来实现多个事件的异步,一个定时器如何实现多个任务的并发?
在这里使用一个任务一个计数器,根据任务实时性的强弱,来设计任务计数器的计数溢出值,每个任务的变量通过一个全局结构体来定义,当然这个结构体必须包括这个计数溢出值。每到一个定时器中断,各个任务计数器都加一,然后检查计数器是否溢出,如果计数溢出就执行相应的任务,同时将此任务的计数器值清零,,如果溢出执行相应的任务,如果没有,则此任务就不执行!但一定要注意在中断程序,千万不能有死循环,如果有等待一定要进行超时检测,来避免死机!
这里举个例子,刚刚成思路,因此写的不是很好!这个程序使用一个4连体数码管显示从DS18b20中采集的温度值,4位连体数码管当然只能使用动态扫描方法来显示数据,并且这个动态扫描不能在主程序中执行,因为在主程序动态扫描效果很容易收到中断程序的影响,而使显示效果下降,因此必须使用定时器来控制延时实现动态扫描,但是ds18b20的读写时序对延时的精度要求也是相当高的,如果在主程序中,中断程序造成的延时必然会对ds18b20采集数据的延时精确度造成干扰,而不能采集正确的数据!因此DS18b20采集数据的程序也不能够放在主程序中,当然我们可以使用两个定时器来实现!这里我们使用一个定时器来实现,由于DS18B20温度转换时间比较长12位精度的温度转换需要接近1秒的时间,这对动态扫描是无法容忍的,可行的办法是将启动转换,读取温度值放在同一个中断的不同状态,也就是在任务中实现状态机,从而避免了在中断中出现长时间的等待,而影响系统的性能!以下中断函数的具体实现:
void interrupt main_int()
{
// t0_int(&data) ;
uchar tl ,th ;
uint temp ;
if(T0IF)
{
  T0IF=0 ;
  (ds.count)++ ;
  if(ds.count==80)
  {
   ds.count=0 ;
   switch(ds.state)
   {
    case 0 :
     ds.state=1 ;
     init_ds18b20() ;
     write_ds18b20(ROM_SKIP) ;
     write_ds18b20(MEM_CONVERT) ;
     break ;
    case 1 :
     init_ds18b20() ;
     write_ds18b20(ROM_SKIP) ;
     write_ds18b20(MEM_READ) ;
     tl=read_ds18b20() ;
     th=read_ds18b20() ;
     if(!(th&0xf0))
     {
      th=th&0x07 ;
      temp=th*256+tl ;
      ds.data=temp/16 ;
     }
     else
     { th=th&0x07 ;
      temp=th*256 +tl ;
      ds.data=temp/16 ;
     }
     ds.state=0 ;
     break ;
    default :
     ds.state=0 ;
     break ;
   }
  }
  int_display1(ds.data) ;
  TMR0=210 ;
}
}

胡升龙 2020-12-2 20:56:11
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孤独者 2020-12-14 02:09:10
刚学习单片机的我表示看不懂这个程序,看起来太复杂了
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吴雄 4 天前
谢谢分享,对单片机的学习很有
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