单片机系统中的多任务多线程机制的实现

单片机论文单片机系统中的多任务多线程机制的实现摘要:单片机系统的开发多情况下不是在嵌入式操作系统平台上进行的,而是直接基于处理器编写。在多任务并行执行的要求下,可以借鉴操作系统中的任务和线程机制,对资源和处理器合理进行调度。本文以实例对此进行讨论。关键词:单片机任务线程并行处理引言首先要指出的是一点是,我们不是讨论嵌入式实时多任务操作系统(RTOS)的设计。我们讨论的是,在不使用RTOS的控制系统中,如何体现多任务多线程机制的程序设计思想。一些嵌入式设备可以需要操作系统,例如掌上电脑、PDA、网络控制器等高性能的手持设备和移动设备。它们往往和无线通信、互联网访问和多媒体处理等复杂而强大的功能联系在一起;对CPU要求也很高,往往是以通用CPU为原型的各种高端嵌入式处理器。作为一个完整的操作系统,RTOS有一个可靠性很高的实时内核,将CPU时间、中断、I/O、定时器等资源都包括起来,留给用户一个标准的应用程序接口(API);根据各个任务的优先级,合理地在不同任务之间分配CPU的时间,保证程序执行的实时性、可靠性。内核一般都能提供任务调度和中断服务等功能,部分高档商业化产品,如Windows XPEmbedded,甚至支持32位地址空间、虚拟存储管理、多进程以及嵌入式操作系统中不多见的动态链接库(DLL)。对于这些RTOS来说,多任务实时处理不是件困难的事情。但更多的情况下,用户使用的是另一类CPU——微控制器,即单片机,往往是按照某一流程执行单一任务。出于成本和技术上的原因,这类软件开发多数还是基于处理器直接编写,没有选配实时多任务操作系统作为开发平台,也不需要将系统软件和应用软件分开处理。但是在实际应用中,有时也会面临同时处理多个并行任务的要求,这就需要安排一种运行机制,来模拟RTOS中的处理方法。1