[發明專利]基于微處理器的多任務時間片實時處理方法

無效

• 申請號: 200910196025.2
• 申請日: 2009-09-21
• 公開（公告）號: CN102023892A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 董亮;沈紅星
• 申請（專利權）人: 董亮;沈紅星
• 主分類號: G06F9/48
• 分類號: G06F9/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本發明涉及多任務實時處理方法，具體涉及一種微基于處理器的多任務時間片實時處理方法。

【背景技術】

基于微處理器實現多任務實時操作還有其他方法，比如開放源代碼的實時操作系統UC/OS-II，和Keil公司的RTX-51?TINY，下表用來比較本發明方法與這二種方法的異同點。

本發明提供一種基于微處理器的多任務時間片實時處理方法，解決微處理器多任務處理時，構思一個無限循環的代碼會比較困難，而且代碼不易讀懂、難于維護；又避免了移植實時操作系統所帶來要擴大存儲空間，增加開支的缺點。

另外西門子公司有專利號為96109992.5的中國發明專利《多任務實時處理設備和方法》。但是基于微處理器的多任務時間片實時處理方法目前還未見報道。

【發明內容】

本發明的目的提供一種基于微處理器的多任務時間片實時處理方法，解決微處理器多任務處理時，構思一個無限循環的代碼會有點困難，而且代碼不易讀懂、難于維護；又避免了移植實時操作系統所帶來要擴大存儲空間，增加開支的缺點。

所述基于微處理器的多任務時間片實時處理方法，由多個平行的任務組成，時間片由定時器中斷確定，當時間片期滿時進行任務切換。所述任務的運行現場包括任務寄存器、任務狀態寄存器、任務堆棧指針、任務堆棧區，其特征在于激活任務時將任務寄存器存入微處理器寄存器，任務狀態寄存器存入微處理器狀態寄存器，任務堆棧指針存入微處理器堆棧指針；掛起任務時將微處理器寄存器存入任務寄存器，微處理器狀態寄存器存入任務狀態寄存器，微處理器堆棧指針存入任務堆棧指針。所述的微處理器是8位微處理器，更具體一點是MCS51架構的微處理器。

【附圖說明】

圖1是所述基于微處理器的多任務時間片實時處理方法流程圖。

圖2是所述基于微處理器的多任務時間片實時處理方法空間分配圖。

圖3是所述基于微處理器的多任務時間片實時處理方法任務切換圖。

【具體實施方式】

下面結合實施例并參照附圖對本發明作進一步描述。

圖1是本發明一實施方式所述基于微處理器的多任務時間片實時處理方法流程圖。該流程開始于步驟100。然后，步驟101判斷那個任務獲得令牌。步驟102任務n獲得令牌，將當前任務的運行現場寫入指定寄存器；從任務n的指定寄存器中讀出數據，恢復任務n的運行現場。步驟103進入任務n，執行任務n的代碼。步驟104，定時執行時間期滿，跳轉執行步驟101。

本發明一實施方式中，任務是并行運行的，沒有優先級的概念，采用循環令牌的方法判斷應該執行的任務。微處理器從任務1開始執行，即該任務1獲得令牌；當定時到達時，任務1交出令牌，由任務1獲得令牌，微處理器執行任務1；當定時再次到達時，任務2交出令牌，由任務1獲得。如此周而復始，仿佛分別由不同的微處理器來處理。

圖2是本發明一實施方式所述基于微處理器的多任務時間片實時處理方法空間分配圖。201微處理器運行現場，包括堆棧指針SP、狀態寄存器PSW、累加器ACC；202任務運行現場，包括任務堆棧指針T_SP、任務狀態寄存器T_PSW、任務累加器T_ACC；203任務堆棧區；204任務代碼。

激活任務時將任務寄存器存入微處理器寄存器，任務狀態寄存器存入微處理器狀態寄存器，任務堆棧指針存入微處理器堆棧指針；掛起任務時將微處理器寄存器存入任務寄存器，微處理器狀態寄存器存入任務狀態寄存器，微處理器堆棧指針存入任務堆棧指針。

每個任務都有自己的寄存器存儲緩沖，用于當任務掛起時保存實際寄存器的值；硬件堆棧區，用于保存任務的程序指針，區域由程序員根據具體情況劃定。堆棧區的大小由以下式決定：

L≥2×(n+1)+i

其中L：堆棧長度

n：任務中嵌套調用子程序和中斷的最大數目

i：嵌套調用子程序和中斷時可能執行的push指令的個數

系統的初始化是為任務啟動做準備：設置PSW，分配任務的寄存器組；累加器清零；在任務的堆棧區起始存入任務代碼的起始地址；調整任務堆棧指針。完成定時器T0的初始化，打開定時中斷，為執行任務切換作準備。

每個任務時按照時間片輪流執行的，當時間片到達時，會發生T0中斷，進行任務切換。任務輪流執行的策略可以根據需要制定。