通過(guò)任務(wù)分割提高嵌入式系統的實(shí)時(shí)性
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圖3中，Δt是人手按鍵的時(shí)間，一般為100～300ms。為了能說(shuō)明問(wèn)題，這里取100ms。
令 t1'-t1=Δt1,t2'-t2=Δt2
則一次鍵盤(pán)任務(wù)的執行時(shí)間
Δt'=t'2-t'1=t2+(t'2-t2)-[t1+(t'1-t1)]=
t2+Δt2-t1-Δt1=
t2-t1+(Δt2+Δt1)=
Δt+(Δt2-Δt1)
由圖3可知
Δt1≤tms Δt2≤5ms
實(shí)際上，由于兩次任務(wù)執行的情況不完全相同，Δt1與Δt2可能會(huì )有相當于幾個(gè)指令周期的時(shí)間差異，但也只是μs級的誤差。而且，這里是以時(shí)間片的形式來(lái)計算的，所以依然可以認為
Δt2-Δt1=0
因而有
Δt'=Δt+(Δt2-Δt1)=Δt=100ms(20個(gè)時(shí)間片)
也就是說(shuō)，在這20個(gè)時(shí)鐘片內只執行1次鍵盤(pán)任務(wù)，大部分的時(shí)間都在空等待。在此期間，系統中會(huì )有20-1=19次其它任務(wù)的執行被錯過(guò)，圖3中虛線(xiàn)所示就是在此100ms期間被錯過(guò)執行的19個(gè)任務(wù)。顯然，這在大多數多任務(wù)系統中都是不允許的。
因此，在這個(gè)多任務(wù)實(shí)時(shí)系統中，鍵盤(pán)任務(wù)是個(gè)典型的長(cháng)任務(wù)，要使其它19次任務(wù)中斷都有被應用的機會(huì )，必須對該鍵盤(pán)任務(wù)進(jìn)行分割。
4.3 鍵盤(pán)任務(wù)的分割
鍵盤(pán)分割的方法是將一次鍵盤(pán)任務(wù)分成多個(gè)小任務(wù)，通過(guò)多次任務(wù)中斷來(lái)完成。我們將其放在任務(wù)4中（80ms執行1次）。這樣有ttask4≤ttask≤2ttask4，即可以保證鍵盤(pán)任務(wù)完整可靠地執行，又提高了CPU的效率。圖4是分割后的鍵盤(pán)任務(wù)的執行過(guò)程。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/152132.htm
從圖4可以看出，1次完整的鍵盤(pán)任務(wù)是由2～3次任務(wù)中斷來(lái)完成的。情況a中，每一次任務(wù)中斷發(fā)生在ta1時(shí)刻，在接下來(lái)的一個(gè)時(shí)間片（5ms）內，檢測到有鍵按下，調用查詢(xún)值任務(wù)；第一次任務(wù)中斷發(fā)生在ta2時(shí)刻，在接下來(lái)的一個(gè)時(shí)間片（5ms）內，檢測到按鍵已釋放，跳轉并執行相應鍵處理程序。
情況b中，第二次任務(wù)中斷時(shí)（tb2時(shí)刻），鍵還沒(méi)有松開(kāi)，因此實(shí)際上什么也不做；第三次中斷（tb3時(shí)刻）才跳到與鍵值對應的子程序。
通過(guò)這樣的分割，每個(gè)子任務(wù)都可以在5ms 內完成。如果系統中還有大于5ms的長(cháng)任務(wù)的話(huà)，可按此法繼續進(jìn)行分割；如果沒(méi)有的話(huà)，系統任務(wù)級響應時(shí)間一定小于5ms。這樣，此系統的實(shí)時(shí)性大大提高，由100ms提高到5ms。本刊網(wǎng)絡(luò )補充版（http://www.dpj.com.cn）中，介紹了此任務(wù)改進(jìn)后的部分源程序。
結語(yǔ)
通過(guò)任務(wù)分割，可以顯著(zhù)地提高多任務(wù)系統的實(shí)時(shí)性。本文改進(jìn)后的源程序已經(jīng)在基于MC68HC908GP32的溫室控制器中成功地運行過(guò)。除此以外，還成功地對LED和SCI任務(wù)進(jìn)行了分割。改進(jìn)后，除了實(shí)時(shí)性大大提高外，CPU的執行效率也有顯著(zhù)提高。
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