8051 的同时任务

Question

有什么方法可以同时使用 8051 μC 运行两个任务？ 例如，

任务一

Delay 1 sec
P2.B2 = 1
Delay 1 sec
P2.B2 = 0

任务 2

If P1.B0 = 1
P2.B3=1

所以在任何时候，按下连接P2.0的开关为1，P2.3的LED=ON，P2.2的LED保持在P2.2的闪烁。

Answer 1

task是通常由底层操作系统提供的东西。 如果您在没有任何操作系统的裸机系统上运行，那么您一开始就没有任务。

但是您的应用程序可以构建自己的任务。 这项工作或多或少很容易。 您必须构建一个调度程序，通常由用于任务切换的硬件时钟触发，为每个任务创建堆栈以及一些用于维护任务的控制结构。 由于在 8051 等裸机系统上没有 MMU 和 memory 保护，您只需修改堆栈指针即可进行任务切换。

这正是像 FreeRTos 这样的库可以为您做的事情。 据我所知，有一个 8051 端口可用。 在 web 上搜索会返回大量指向 8051 FreeRtos 的链接。 也许还有更多的图书馆可以为您提供任务。

但主要是调度的开销和所有的管理工作都非常高。 运行一个通过读取某种队列或标志来完成某些工作的无限循环要容易得多，而且通常是更有效的解决方案。 在中断服务例程中运行一些作业也非常适合裸机要求。

Answer 2

我假设您在没有节电要求的裸机上运行。 我假设您现在可以编写一个程序，将其加载到您的设备并运行它。 我建议你做的大致是这样的。

这个程序应该有一个主循环，最简单的应该是这样的：

MAX_TIME is the largest possible value of system clock, should never be reached

task_table is table with 
    next execution time as system clock time (MAX_TIME means disabled)
    function pointer

initialize task-table with the three tasks below

forever
  for each task with time 0
    set task time MAX_TIME (disable)
    call task function (task probably enables itself or other task)

  find a task with lowest non-zero time in task_queue 
  if task time is in past or now
    set task time MAX_TIME (disable)
    call task function (task probably enables itself or other task)

时间 0 的任务被单独检查，然后是时间任务，这样时间 0 的任务就不会互相阻塞，也不会阻止时间任务被调用。 同样可以通过不同的方式实现，这只是一个例子。

那么您的要求确实需要 3 个“任务”：

task_p2_b2_0:
  P2.B2 = 0
  enable task task_p2_b2_1 at current_time + 1 second


task_p2_b2_1:
  P2.B2 = 1
  enable task task_p2_b2_0 at current_time + 1 second


task_p1_b0_poll:
  If P1.B0 = 1
    P2.B3=1
  enable task task_p1_b0_poll at time 0 (or current time + 10 ms or whatever)

---

未来发展：以上是针对少量static任务。 迭代到... 5-10 项表是如此之快，以至于没有必要尝试对其进行优化。 一旦你有更多的任务，你应该考虑使用优先级堆来存储任务。 然后你也可以考虑让主循环在它无事可做的时候休眠，并使用中断来唤醒它（定时器中断、串口中断、引脚激活中断等）。 此外，您可能有不同的任务类型，例如当有一些 IO（按钮按下，来自串行端口的字节等）时激活的任务。 等等。在这个添加功能的上端确实是一个完整的操作系统，但对于简单的事情，我上面写的真的足够了。