時(shí)間觸發(fā)模式下的ProtothreadS設計應用

按照Protothreads的定義，lc_t類(lèi)型就是unsignedshort類(lèi)型。每個(gè)任務(wù)分配一個(gè)pt結構。將pt結構修改以后，還必須對Protothreads提供的一些功能函數做一些修改。比如，可以將PT_INIT(pt)更改為PT_INIT(pt，10，0)，表示該任務(wù)10 ms執行一次，且ready的初始值為O。隊列的實(shí)現使用指針數組。
在時(shí)間觸發(fā)模式的系統中，定時(shí)器中斷作為系統一個(gè)固定的時(shí)間片，在具體實(shí)現中可以設置成CTC模式。這個(gè)時(shí)間片的選擇必須依據具體的應用，設置得過(guò)大會(huì )對系統調度的時(shí)效性造成比較大的影響，過(guò)小又會(huì )給調度器造成明顯的負擔，而且壓縮任務(wù)的執行時(shí)間會(huì )使程序流程的可預測性受到影響。因為本文所涉及任務(wù)的周期大多是若干ms，所以可以將定時(shí)器中斷設置為1 ms。ISR的執行流程大致如下：每一次定時(shí)中斷，將任務(wù)的count值減1，直到count為O時(shí)表明該任務(wù)的間隔時(shí)間已到可以執行了，并且將初值重新賦給count，以重新開(kāi)始下輪計數。具體程序如下：

調度函數快速輪詢(xún)各個(gè)任務(wù)的TCB。因為定時(shí)器中斷會(huì )定期更新任務(wù)的TCB信息，所以調度函數就可以根據TCB中ready的值來(lái)判斷是否需要執行某任務(wù)。執行任務(wù)過(guò)后清零該ready值。

如果任務(wù)task_XXX在執行過(guò)程中發(fā)生中斷，ready值沒(méi)有被清零，待中斷返回后會(huì )繼續執行之前的任務(wù)，但是這樣會(huì )使得下一時(shí)隙任務(wù)的執行延遲，造成系統的安全隱患，所以應當盡量避免長(cháng)任務(wù)的出現。而如果在任務(wù)執行中出現條件阻塞(如PT_WAIT_UNTIL)，則正好可以發(fā)揮Protothreads提供的并行處理能力，并且在處理類(lèi)似鍵盤(pán)掃描的狀態(tài)機任務(wù)時(shí)具有很好的邏輯性和清晰度。當然，這樣做的前提是：這里的任務(wù)的實(shí)時(shí)性要求不高，允許出現一定的時(shí)延。
整個(gè)main()函數定義3個(gè)任務(wù)task_A、task_B和task_C，并且分別給每個(gè)任務(wù)分配一個(gè)結構體pt_A、pt_B和pt_C。3個(gè)任務(wù)的執行周期分別是10 ms、15 ms和2ms。調度函數處于一個(gè)大循環(huán)中。具體實(shí)現如下所示：

4 總結和展望
Protothreads為嵌入式系統提供了很好的并行處理能力，而且非常易于操作；在時(shí)間觸發(fā)模式的系統中，Pro―tothreads依然能夠發(fā)揮其巨大的作用。在本文中筆者的設計很好地達到了實(shí)際的要求，最大程度上簡(jiǎn)化了設計和維護。當然，應用Protothreads更加巧妙的設計方法和理念還需要不斷地實(shí)踐和總結。