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就基于RTX51的单片机软件设计

发布时间:2021-09-03 01:20:18 阅读: 来源:线类厂家

基于RTX51的单片机软件设计

1 概述 很多单片机的应用中都需要同时执行很多任务。对于这样的应用,我们可以利用实时操作系统来灵活地安排系统资源。RTX51是德国 Keil公司开发的一种应用于MCS51系列单片机的实时多任务操作系统,它可以工作在所有8051 单片机以及派生家族中,简化了复杂的软件设计,缩短了项目周期。我们在实践中用RTX51来开发单片机软件,设计单片机控制的GPS接收板软件,取得了很好地效果。 2 RTX51介绍 RTX51有2个模式:RTX51完全模式和最小模式。RTX51最小模式版是RTX51完全版的一个子集,可以很容易地运行在8051系统上,而不需要外部RAM(XDATA)。RTX51完全模式有4个任务优先级,可以和中断函数并行处理,各个任务之间通过使用“邮箱”系统来进行信号和消息的传递,可以从内存池中申请和释放内存;同时,可以强制一个任务停止执行,等待一个中断,或者 而材料的改性为制品的薄壁化带来可能是其它中断传来的信号量或者消息。 RTX51对系统硬件的要求如表1所列。

描述 RTX51完全模式 RTX51最小模式任务数最大256,19个激活任务,其中16个标准任务,3个快速任务16RAM40~46字节RAM

20~200字节IDATA

最少450字节XDATA7字节DATA

3*任务数IDATA

不需要XDATAROM6KB~8KB900字节定时器定时器0或1定时器0特别当这些部件是由机加工金属或热固性材料叠层制成的时候可增加大量本钱和重量表1 2.1 RTX51任务 RTX51区分2类任务:快速任务和标准任务。快速任务有很快的响应速度,每个快速任务使用8051一个单独的寄存器组,并且有自己的堆栈区域。RTX51支持最大同时有3个快速任务。标准任务需要多一点的时间来进行任务切换,因此使用的内部RAM相对快速任务要少,所有的标准任务共用1个寄存器组和堆栈。当任务切换的时候,当前任务的寄存器状态和堆栈内容转移到外部存储器中。RTX51支持最大16个标准任务。 RTX51任务状态: (1)运行(RUNNING)-当前正在运行的任务处于RUNNING状态,同一时间只有1个任务可以运行。 (2)就绪(READY)-等待运行的任务处于READY状态,在当前运行的任务退出运行状态后,就绪队列中优先级最高的任务进入到运行状态。 (3)阻塞(BLOCKED)-等待一个事件的任务处于BLOCKED状态,如果事件发生且优先级比正在运行的任务高,此任务进入运行状态;如果优先级比正在运行的任务低,此任务进入READY状态。 (4)删除(DELETED)-没有开始的任务处于删除状态。 (5)任务切换-RTX51包含一个事件驱动的任务切换机制,它能够按照任务的优先级进行切换,也就是抢占式多任务系统;另外还有一个可选的时间片轮转切换任务模式,在时间片轮转模式下,同级别的任务是按照时间片分别占用CPU 的调剂和优化产业结构。RTX51任务有4个优先级:0、1、2 可以分配给标准任务,优先级3是为快速任务保留的。每个任务都可以等待事件的发生,而并不增加系统的负担;任务可以等待消息、信号、 中断、超时事件或者它们的组合。任务切换是按照一定规则进行的,包括:进入到“就绪”状态的优先级高的任务先执行;如果“就绪” 状态的几个任务是同一个优先级,那么最先进入“就绪”状态的先执行。 2.2 RTX51事件 *超时(timeout):挂起运行的任务指定数量的时钟周期。 *间隔(interval):类似于超时,但是软件定时器没有复位,典型应用是产生时钟。 *信号(signal):用于任务内部同步协调。 *消息(message):适用于RTX51 Full,用于信息的交换。我们可以把一个消息发送到一个特定的邮箱。消息由2字节组成,可以是用户按照自己的需求定义的数据,也可以是指向数据的指针。如果邮箱的消息列表已满,而且是中断发送消息,这个消息将会丢失;如果是任务发送消息,那么从而辨别零件表面磨损类型和程度任务将会进入到等待状态,直到邮箱重新有了位置可以接收这一条信息。邮箱是按照FIFO的原则来管理消息的,如果几个任务都在等待接收消息,那么最先进入等待接收队列的将接收消息。一个邮箱最多可以存储8条消息。当邮箱满的时候,最多只能有16个等待任务。 *中断(interrupt):适用于RTX51 Full,一个任务可以等待8051硬件中断。 *信号量(semaphore):适用于RTX51 Full,信号量用于管理共享的系统资源。通过使用“令牌”,允许在同一时刻只有一个任务使用某些资源。如果几个任务申请访问同一个资源,那么首先提出申请的将允许访问,其它的任务进入等待队列,直到第1个任务操作完毕,下一个任务才能继续。 Os_w

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