STM32基于时间片轮询机制

1. 基于时间片的轮询调度算法（仅局限单核CPU芯片）：

利用定时器为每个任务函数设定执行时间间隔，保证使用频率高的函数多次被调用，提高单核芯片的资源利用率。如果只是简单地将A、B两个函数放在while中，那么在一定时间内这两个函数调用的次数是一致的，，这样就浪费了单核芯片的资源。

2. 例子：

函数A（100μs执行一次----使用频率高），

函数B（1000μs执行一次----使用频率低）。

那么在1ms 内 函数A 执行了10次，而函数B只执行1次

当然你要保证函数A在100μs内执行完毕、函数B在1000μs内执行完毕

如果超出时间的话系统会变得卡顿。有部分的函数可能没有别执行到。毕竟单核芯片只在很短时间内只做一件事。

3. PS

1、从微观上单核芯片在某一个和短时间时间段只执行一件事。从宏观上 （比如：1S）：单核芯片执行多件事情；

2、任务函数最好不要出现delay等延时函数，不然整个系统变得卡顿。

4. 为了更好地理解上述描述，可以结合以下代码理解（基于STM32F103C8T6芯片编写）

API_Schedule.c

#include "API_Schedule.h"

#include "stdlib.h"

/************任务初始化，每一个结构体都代表一个任务，添加任务和删减任务都在这里完成************/

struct TaskStruct TaskST[]=

{

 //  计时   多少ms调用一次    任务运行标志位    任务函数指针

{ 0,       5000,              0,           LedFlash},

{ 0,       1000,              0,    UARTFC},

{ 0,        500,              0,           UserTestMode},

};

/*******************************搭建时间片轮询机制代码框架********************************/

//记录任务数量

u8 TaskCount= sizeof(TaskST)/sizeof(TaskST[0]);

//放在“TIM2_IRQHandler”中断执行，用于任务计时

void OS_IT_RUN(void)

{

u8 i;

for(i=0;i {

if(!TaskST[i].TaskStatus)

{

if(++TaskST[i].TaskTickNow >= TaskST[i].TaskTickMax)//计时，并判断是否到达定时时间

{

TaskST[i].TaskTickNow = 0;

TaskST[i].TaskStatus = 1;

}

}

}

}

//放在main函数中执行，自带死循环，用于执行挂起的任务

void PeachOSRun(void)

{

u8 j=0;

while(1)

{

if(TaskST[j].TaskStatus)//判断一个任务是否被挂起

{

TaskST[j].FC(); //执行该任务函数

TaskST[j].TaskStatus=0; //取消任务的挂起状态

}

if(++j>=TaskCount)//相当于不断循环遍历所有的任务

j=0;

}

}

/*************************计划表中的任务*****************************/

void LedFlash(void)

{

//printf("Led n");//调试用，需要自己添加uart外设后再使用这段代码

}

void UARTFC(void)

{

//printf("UARTFC n");//调试用

}

void UserTestMode(void)

{

//printf("UserTestMode n");//调试用

}

API_Schedule.h

#ifndef __API_SCHEDULE_H__

#define __API_SCHEDULE_H__

#include "stm32f10x.h"

//框架运行所需的函数声明

void PeachOSRun(void);

void OS_IT_RUN(void);

/*

用与存储一个任务运行的数据

*/

struct TaskStruct

{

u16 TaskTickNow;//用于计时

u16 TaskTickMax;//设置计时时间

u8 TaskStatus;//任务运行标志位

void (*FC)();//任务函数指针

};

extern struct TaskStruct TaskST[]; //声明为结构体数据，那样多个任务时方便管理

//用于示例的任务函数声明

void LedFlash(void);

void UARTFC(void);

void UserTestMode(void);

#endif

bsp_time.c

#include "bsp_time.h" 

//中断初始化

void Time2_NVIC_Init()

{

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;

NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;

NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;

NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;

NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);

NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);

}

//定时器初始化

void Time2_Init(u16 arr,u16 psr)

{

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);

TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = 0;

TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;

TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = arr;

TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = psr;

TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_RepetitionCounter     = 0;

TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStruct);

TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update,ENABLE);

TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);

Time2_NVIC_Init();

}

//定时器中断

void TIM2_IRQHandler(void)

{

if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update) != RESET)

{

OS_IT_RUN();

TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);

}

}

bsp_time.h

#ifndef __TIME_H

#define __TIME_H

#include "stm32f10x.h"

#include "API_Schedule.h"

void Time2_Init(u16 arr,u16 psr);

#endif

main.c

#include "stm32f10x.h"

#include "bsp_time.h"

#include "API_Schedule.h"

int main(void)

{

Time2_Init(71,1000);

PeachOSRun();

}