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嵌入式系統(tǒng)設(shè)計實例(編輯修改稿)

2025-10-27 16:39 本頁面

　

【文章內(nèi)容簡介】選擇狀態(tài)機(jī) ?簡單狀態(tài)機(jī) 28 數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計－任務(wù)設(shè)計 ? 分配優(yōu)先級，由于采用 ucos操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)采用基于優(yōu)先權(quán)可搶占的調(diào)度方式 ?采用靜態(tài)固定分配，優(yōu)先級與周期成反比，周期越短優(yōu)先級越高。非周期性任務(wù)則按照重要性分配，重要性越高優(yōu)先級越高 ?系統(tǒng)的優(yōu)先級分配情況如下：伺服最高，插補(bǔ)次之，邏輯處理次之，譯碼次之，人機(jī)界面最低 29 數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計－任務(wù)之間通訊 ? 任務(wù)間通訊 ?ucosII提供郵箱，消息隊列，全局變量，共享內(nèi)存的方式提供任務(wù)間通訊 ? 各種通訊方式的比較 ?郵箱 ?消息隊列 ?全局變量 ?共享內(nèi)存 ? 共享內(nèi)存是最快的通訊方式 30 數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計－共享內(nèi)存 ? OSMemCreate（）創(chuàng)建內(nèi)存 ? void initCNCMem(void) { ? INT8U err。 ? pCNCMem=OSMemCreate(CNCMemPart, CNCMemSize, CNCblkSize, amp。err)。 ? if(pCNCMem==NULL){ ? Uart_Printf(Failed to Create CNC Message quote)。 ? } ? } ? OSMemGet（）獲得內(nèi)存 ? void initManual_data(void) { ? INT8U err。 ? manual_data= (MANUALDATA * )OSMemGet(pCNCMem,amp。err)。 ? } // end initManual_data 31 數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計－共享內(nèi)存任務(wù) 1 任務(wù) 2 任務(wù) 3 全局變量表局部變量表局部變量表 TM4 TM3 TM1 TM2 32 數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計－共享內(nèi)存局部變量表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 全局變量表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) GIFitem1 name GIF_nvar GIF_size GIF_time GIF_lock GIF_dirt GIF_first GIF_last GIFitem3 GIFitem2 GIFitemn next GIF_type GIF_ts GIF_next GIF_spot 到下一個元素 gdata_spot qdata_spot ldata_type ditem2 ditemn ….. ldata_type gdata_spot ditem1 litemn itemVarCopyToG size time gptr literm1 litem2 ….. itemPCopyToG qitem[n] itemVarCopyFromG itemPCopyFromG 存放數(shù)據(jù) 的內(nèi)存區(qū) 數(shù)據(jù)項 nvar name 34 數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計－同步 ? 優(yōu)先級逆轉(zhuǎn) ? 一般是在兩個任務(wù)訪問共享數(shù)據(jù)時出現(xiàn)，為了保證數(shù)據(jù)的一致性，這兩個訪問必須串行，如果優(yōu)先級高的任務(wù)首先獲得訪問權(quán)，則優(yōu)先級的順序保持一致，如果優(yōu)先級低的任務(wù)首先獲得訪問權(quán)，這時優(yōu)先級高的任務(wù)請求訪問，則優(yōu)先級高的任務(wù)必須等到優(yōu)先級低的任務(wù)完成訪問為止 ? 解決方法 ? 優(yōu)先級繼承 ? 優(yōu)先級上界 35 數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計－執(zhí)行時間的測量 ? 時間測量 ? 主要目的是測量單個任務(wù)的執(zhí)行時間 ? 評估系統(tǒng)的整個實時性能 ? 精確的實時調(diào)度分析 ? 優(yōu)化代碼 ? 調(diào)試時間錯誤 36 數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計－執(zhí)行時間的測量 ? 方法： ? 秒表 ? Date ? Time ? prof和 gprof ? 軟件分析儀 ? 定時器 /定時器時間片 ? 邏輯分析儀 37 數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計－執(zhí)行時間的測量方法分辨率精度粒度使用難度秒表程序容易 date 程序容易 time 程序容易 Prof和 gprof 10msec 10msec 函數(shù) 中等 clock 1530msec 1530msec 行中等軟件分析儀 10usec 20usec 函數(shù) 中等定時器 /時間片 18usec 行難邏輯分析儀/ICE 50nsec 半秒行難 39 數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)－周期任務(wù)的實現(xiàn) ucos－ II的任務(wù)是個無限循環(huán)不是周期任務(wù) Void task(void *prio) { for(。) { Do stuff } } 利用 OSTimeTickHook（）函數(shù)實現(xiàn)周期性函數(shù) ,不過只能實現(xiàn) ticks整數(shù)倍的周期任務(wù) 40 數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)－周期任務(wù)的實現(xiàn) void task(void *prio) { ? for(。) { ? OSTaskSuspend( pri)。 ? Do stuff。 ? } ? } int periodic=0。 OSTimeTickHook（） { periodic++。 if(periodic=n) { //任務(wù)周期＝ n*ticks OSTaskResume(pri) } } 41 設(shè)計原則－－越簡單越好 ? 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計指南 ? 使用查找表和指針函數(shù)而不是 if else or switch ? 使用固定大小的數(shù)組 ? 避免動態(tài)分配內(nèi)存 ? 降低系統(tǒng)中的任務(wù)數(shù) ? 避免任務(wù)互相依賴 ? 避免多線程設(shè)計 ? 避免一個大的循環(huán) ? 對經(jīng)常執(zhí)行的部分進(jìn)行優(yōu)化

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