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51多任務(wù)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)—匯編:
哈哈！今天發(fā)現(xiàn)用單片機(jī)處理多任務(wù)事件(多任務(wù)同時(shí)進(jìn)行)的方法了！用單片機(jī)定時(shí)器中斷進(jìn)行任務(wù)的調(diào)度，定時(shí)的時(shí)間就是每項(xiàng)任務(wù)的一次可執(zhí)行時(shí)間，每中斷一次就切換一個(gè)任務(wù)，調(diào)度方法是定時(shí)器中斷時(shí)保存上一任務(wù)的斷點(diǎn)(出棧保存)，跳到下一個(gè)任務(wù)(地址入棧，中斷返回)。每個(gè)任務(wù)都必須是一個(gè)死循環(huán)，因?yàn)樗仟?dú)立的！當(dāng)然單片機(jī)不可能真正做到多任務(wù)同時(shí)進(jìn)行，這個(gè)方法只是把各個(gè)任務(wù)拼接起來每個(gè)任務(wù)分配一定的時(shí)間！因?yàn)閱纹瑱C(jī)的速度快，所以在一定意義上說這些任務(wù)是同時(shí)進(jìn)行的！單片機(jī)的速度越快越好！這個(gè)方法的缺陷是軟件延時(shí)很難計(jì)算，誤差大.
一個(gè)CPU是不可能同時(shí)處理多條指令的，只能是一條一條的順序執(zhí)行。如果我們需要同時(shí)執(zhí)行多個(gè)任務(wù)，但又不能等一個(gè)任務(wù)執(zhí)行完了再執(zhí)行下一個(gè)任務(wù)，有的任務(wù)還需要等待一個(gè)信號觸發(fā)才能往下執(zhí)行，信號遲遲未來那就什么也做不了了��！操作系統(tǒng)的出現(xiàn)，就是為了解決這一問題的。它的功能就是能讓CPU“同時(shí)”處理多個(gè)任務(wù)，當(dāng)然不是真正的同時(shí)，它只是把這些任務(wù)的分成不同的時(shí)間段來處理，每個(gè)任務(wù)只執(zhí)行很短的的時(shí)間（只執(zhí)行一部分指令），然后保存斷點(diǎn)就切換到下一個(gè)任務(wù)的指令去執(zhí)行，同樣只執(zhí)行很短的的時(shí)間（只執(zhí)行一部分指令），再保存斷點(diǎn)切換任務(wù)。等所有的任務(wù)都執(zhí)行一次后再回來從斷點(diǎn)處繼續(xù)執(zhí)行，時(shí)間到，再保存斷點(diǎn)切換任務(wù)，如此反復(fù)。因?yàn)镃PU的頻率高，所以完成一次循環(huán)的時(shí)間極短，51單片機(jī)的頻率一般40MHz以內(nèi)，所需時(shí)間是ms、us級的，電腦的主頻是GHz級別的，那更不用說，這樣短的時(shí)間對于我們來說就是同時(shí)的。
學(xué)過C51的大都知道RTX51，它是單片機(jī)實(shí)時(shí)多任務(wù)系統(tǒng)，是kill51自帶的，但是還有很多匯編愛好者不能使用它，因?yàn)樗荂語言的。為此本人設(shè)計(jì)了兩個(gè)個(gè)簡單的匯編語言版的多任務(wù)實(shí)時(shí)系統(tǒng)，專為匯編愛好者提供一個(gè)參考。高手勿噴！
本程序使用定時(shí)器中斷的方法產(chǎn)生時(shí)間輪片，每個(gè)任務(wù)分配在一個(gè)時(shí)間輪片上。如果一個(gè)時(shí)間輪片（定時(shí)器的時(shí)間）是250us，那每個(gè)任務(wù)執(zhí)行一次的時(shí)間就是250us（因?yàn)?/font>任務(wù)切換的時(shí)間極短，所以里省略了）；有4個(gè)任務(wù)要執(zhí)行，那么系統(tǒng)完成一次循環(huán)的時(shí)間是250*4=1000us=1ms。即先執(zhí)行任務(wù)一250us，然后保存任務(wù)一的斷點(diǎn)，切換到任務(wù)二執(zhí)行250us，再保存任務(wù)二的斷點(diǎn)，切換到任務(wù)三執(zhí)行250us，接著保存任務(wù)三的斷點(diǎn)，切換到任務(wù)四執(zhí)行250us，保存任務(wù)四的斷點(diǎn)，再次切到任務(wù)一斷點(diǎn)處繼續(xù)往下執(zhí)行250us，再保存再切換到下一個(gè)任務(wù)的斷點(diǎn)處執(zhí)行，照此循環(huán)。所以這些任務(wù)并不是同1us內(nèi)完成的，而是同1ms內(nèi)完成的，當(dāng)然更是同時(shí)同分同秒完成的。
程序只是個(gè)演示程序，功能的開發(fā)看個(gè)人要求而定！
輕量四任務(wù)實(shí)時(shí)系統(tǒng)
ORG 0000H
RW1_SP DATA 20H;任務(wù)堆棧指針位置寄存器
RW2_SP DATA 21H
RW3_SP DATA 22H
RW4_SP DATA 23H
ORG 0000H
AJMP MAIN
ORG 000BH
LJMP RWQHCX
ORG0076H
;================任務(wù)切換程序===========================================
RWQHCX:
JNB RS0,LOOP3
JNB RS1,LOOP4
;==============任務(wù)4現(xiàn)場保護(hù)
PUSH ACC ;需注意與任務(wù)4現(xiàn)場還原對應(yīng)
PUSH B
PUSH PSW
MOV RW4_SP,SP ;保存任務(wù)4的堆棧指針位置
;==============任務(wù)1現(xiàn)場還原
MOV SP,RW1_SP ;取任務(wù)1的堆棧指針位置，任務(wù)1使用寄存器0組
POP PSW ;需注意與任務(wù)1現(xiàn)場保護(hù)對應(yīng)
POP B
POP ACC
RETI
LOOP2:
;==============任務(wù)1現(xiàn)場保護(hù)
PUSH ACC ;需注意與任務(wù)1現(xiàn)場還原對應(yīng)
PUSH B
PUSH PSW
MOV RW1_SP,SP ;保存任務(wù)1的堆棧指針位置
;==============任務(wù)2現(xiàn)場還原
MOV SP,RW2_SP ;取任務(wù)2的堆棧指針位置，任務(wù)2使用寄存器1組
POP PSW ;需注意與任務(wù)2現(xiàn)場保護(hù)對應(yīng)
POP B
POP ACC
RETI
LOOP3:
JNB RS1,LOOP2
;==============任務(wù)2現(xiàn)場保護(hù)
PUSH ACC ;需注意與任務(wù)2現(xiàn)場還原對應(yīng)
PUSH B
PUSH PSW
MOV RW2_SP,SP ;保存任務(wù)2的堆棧指針位置
;==============任務(wù)3現(xiàn)場還原
MOV SP,RW3_SP ;取任務(wù)3的堆棧指針位置，任務(wù)3使用寄存器2組
POP PSW ;需注意與任務(wù)3現(xiàn)場保護(hù)對應(yīng)
POP B
POP ACC
RETI
LOOP4:
;==============任務(wù)3現(xiàn)場保護(hù)
PUSH ACC ;需注意與任務(wù)3現(xiàn)場還原對應(yīng)
PUSH B
PUSH PSW
MOV RW3_SP,SP ;保存任務(wù)4的堆棧指針位置
;==============任務(wù)4現(xiàn)場還原
MOV SP,RW4_SP ;取任務(wù)4的堆棧指針位置，任務(wù)4使用寄存器3組
POP PSW ;需注意與任務(wù)4現(xiàn)場保護(hù)對應(yīng)
POP B
POP ACC
RETI
;========任務(wù)一程序===============================
RW1_KS: ;任務(wù)一入口(初始化)
CLR RS0
CLR RS1
;你的初始化程序
;========任務(wù)一程序===============================
RW1_MAIN: ;任務(wù)一主程序
;你的程序
LJMP RW1_MAIN
============任務(wù)一END===================================
;========任務(wù)二程序===============================
RW2_KS: ;任務(wù)二入口(初始化)
CLR RS0
SETB RS1
;你的初始化程序
RW2_MAIN: ;任務(wù)二主程序
;你的程序
LJMP RW2_MAIN
============任務(wù)二END===================================
;========任務(wù)三程序===============================
RW3_KS: ;任務(wù)三入口(初始化)
SETB RS0
CLR RS1
;你的初始化程序
RW3_MAIN: ;任務(wù)三主程序
;你的程序
LJMP RW3_MAIN
============任務(wù)三END===================================
;========任務(wù)四程序===============================
RW4_KS: ;任務(wù)四入口(初始化)
SETB RS0
SETB RS1
;你的初始化程序
RW4_MAIN: ;任務(wù)四主程序
;你的程序
LJMP RW4_MAIN
============任務(wù)四END===================================
===============初始化程序==================================
MAIN:
MOV SP,#09FH;取任務(wù)2堆棧指針開始位置
MOV DPTR,#RW2_KS
PUSH DPL
PUSH DPH
MOV RW2_SP,#0A4H;任務(wù)2堆棧指針寄存器初值=09FH+2+任務(wù)2現(xiàn)場保護(hù)入棧數(shù)
MOV SP,#0BFH;取任務(wù)3堆棧指針開始位置
MOV DPTR,#RW3_KS
PUSH DPL
PUSH DPH
MOV RW3_SP,#0C4H;任務(wù)3堆棧指針寄存器初值=0BFH+2+任務(wù)3現(xiàn)場保護(hù)入棧數(shù)
MOV SP,#0DFH;取任務(wù)4堆棧指針開始位置
MOV DPTR,#RW4_KS
PUSH DPL
PUSH DPH
MOV RW4_SP,#0E4H;任務(wù)4堆棧指針寄存器初值=0DFH+2+任務(wù)4現(xiàn)場保護(hù)入棧數(shù)
MOV SP,#7FH;取任務(wù)1堆棧指針開始位置
SETB EA ;開啟維持個(gè)任務(wù)調(diào)度的定時(shí)器
SETB ET0
MOV TMOD,#02H
SETB TR0
LJMP RW1_KS
END
要求不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?0任務(wù)系統(tǒng)
此程序結(jié)構(gòu)很空洞，使用請自己注意
ORG 0000H
RWJSQ data 7FH
RWJSQ1 data 7EH
ORG 0000H
AJMP MAIN
ORG 000BH
LJMP RWDD
ORG 0076H
RWDD: ;任務(wù)調(diào)度程序
MOV R0,RWJSQ ;取任務(wù)地址寄存器地址
POP ACC
MOV @R0,A ;保存當(dāng)前任務(wù)斷點(diǎn)
INC R0
POP ACC
MOV @R0,A
INC R0
MOV A,R0
CJNEA,RWJSQ1,LOOP2;所有需要進(jìn)行的任務(wù)是否進(jìn)行完
MOV R0,#216 ;任務(wù)地址寄存器起始地址
LOOP2:
INC R0
MOV A,@R0 ;取另一個(gè)任務(wù)斷點(diǎn)
PUSH ACC
DEC R0
MOV A,@R0
PUSH ACC
MOV RWJSQ,R0 ;保存任務(wù)地址寄存器地址
CJNER0,#220,XXX ;220是任務(wù)三的地址寄存器地址
INC R4 ;延時(shí)基數(shù)
XXX:
RETI ;前去執(zhí)行新任務(wù)
MAIN:
MOV RWJSQ,#216 ;任務(wù)地址寄存器起始地址（最多20個(gè)任務(wù)，需40個(gè)寄存器）
MOV RWJSQ1,#0;任務(wù)地址寄存器地址的最后一個(gè)地址加一（取值218-0）
MOVR0,RWJSQ ;取各個(gè)任務(wù)的地址
MOV DPTR,#RW1
LCALL DZSZ
MOV DPTR,#RW2
LCALL DZSZ
MOV DPTR,#RW3
LCALL DZSZ
MOV DPTR,#RW4
LCALL DZSZ
MOV DPTR,#RW5
LCALL DZSZ
MOV DPTR,#RW6
LCALL DZSZ
MOV DPTR,#RW7
LCALL DZSZ
MOV DPTR,#RW8
LCALL DZSZ
MOV DPTR,#RW9
LCALL DZSZ
MOV DPTR,#RW10
LCALL DZSZ
MOV DPTR,#RW11
LCALL DZSZ
MOV DPTR,#RW12
LCALL DZSZ
MOV DPTR,#RW13
LCALL DZSZ
MOV DPTR,#RW14
LCALL DZSZ
MOV DPTR,#RW15
LCALL DZSZ
MOV DPTR,#RW16
LCALL DZSZ
MOV DPTR,#RW17
LCALL DZSZ
MOV DPTR,#RW18
LCALL DZSZ
MOV DPTR,#RW19
LCALL DZSZ
MOV DPTR,#RW20
LCALL DZSZ
SETB EA ;開啟維持個(gè)任務(wù)調(diào)度的定時(shí)器
SETB ET0
MOV TMOD,#02H ;
MOV TH0,#6;定時(shí)器初值設(shè)置
SETB TR0
LJMP RW1 ;跳到第一個(gè)任務(wù)
DZSZ:
MOV @R0,DPH
INC R0
MOV @R0,DPL
INC R0
RET
RW1: ;計(jì)數(shù)任務(wù)一
JB P1.0,$
JNB P1.0,$
INC R7
LJMP RW1 ;死循環(huán)
RW2: ;計(jì)數(shù)任務(wù)二
JB P1.1,$
JNB P1.1,$
DEC R7
LJMP RW2 ;死循環(huán)
RW3: ;計(jì)數(shù)任務(wù)三
MOV R4,#0
CJNE R4,#250,$ ;準(zhǔn)確延時(shí)演示，延時(shí)時(shí)間=250*任務(wù)數(shù)*定時(shí)器時(shí)間，
CPL P1.5
LJMP RW3 ;死循環(huán)
RW4: ;計(jì)數(shù)任務(wù)四
MOV R6,#255 ;非準(zhǔn)確延時(shí)，時(shí)間較難計(jì)算
BBB:
MOV R5,#255
DJNZ R5,$
DJNZ R6,BBB
CPL P1.6
LJMP RW4 ;死循環(huán)
RW5: ;計(jì)數(shù)任務(wù)五
JB P2.7,$
JNB P2.7,$
CPL P1.7
LJMP RW5 ;死循環(huán)
RW6: ;計(jì)數(shù)任務(wù)六
JB P1.2,$
JNB P1.2,$
CPL P2.2
LJMP RW6 ;死循環(huán)
RW7: ;計(jì)數(shù)任務(wù)七
LJMP RW7 ;死循環(huán)
RW8: ;計(jì)數(shù)任務(wù)八
LJMP RW8 ;死循環(huán)
RW9: ;計(jì)數(shù)任務(wù)九
LJMP RW9 ;死循環(huán)
RW10: ;計(jì)數(shù)任務(wù)十
LJMP RW10 ;死循環(huán)
RW11: ;計(jì)數(shù)任務(wù)十一
LJMP RW11 ;死循環(huán)
RW12: ;計(jì)數(shù)任務(wù)十二
LJMP RW12 ;死循環(huán)
RW13: ;計(jì)數(shù)任務(wù)十三
CPL P0.0
LJMP RW13 ;死循環(huán)
RW14: ;計(jì)數(shù)任務(wù)十四
CPL P0.1
LJMP RW14 ;死循環(huán)
RW15: ;計(jì)數(shù)任務(wù)十五
CPL P0.2
LJMP RW15 ;死循環(huán)
RW16: ;計(jì)數(shù)任務(wù)十六
CPL P0.3
LJMP RW16 ;死循環(huán)
RW17: ;計(jì)數(shù)任務(wù)十七
CPL P0.4
LJMP RW17 ;死循環(huán)
RW18: ;計(jì)數(shù)任務(wù)十八
CPL P0.5
LJMP RW18 ;死循環(huán)
RW19: ;計(jì)數(shù)任務(wù)十九
CPL P0.6
LJMP RW19 ;死循環(huán)
RW20: ;計(jì)數(shù)任務(wù)二十
CPL P0.7
LJMP RW20 ;死循環(huán)
END
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