一种时间触发的多任务调度器设计

时间：06-07 来源：中电网点击：

　　3 任务的调度

　　调度器的算法使用FCFS算法，就绪索引队列RdIdx[]按顺序存储要处理的消息的索引。这里对延时消息做特殊处理，如图1所示，消息MSG9的延时时间刚到，它的索引被插入到当前消息索引的后面(也就是位置RdIdx[1])，它就可以在下一次调度中得到处理。

　　任务调度由wucExecTsk(void)函数来完成。它取出MsgQue[RdIdx[0]]对应的消息，以该消息的目的模块ID为索引，使用存放各个模块人口函数的函数数组TskTb1[]()，就可以将该消息分发到相应的处理模块。

　　因为该调度器是合作式的，所以每个任务处理函数都必须显示地调用退出任务的函数，否则该任务会永远的执行下去。因此，每个模块的人口函数都调用退出任务的API：

　　在vdExtTsk()中，将当前任务在消息数组MsgQue[]中对应的数据项置成BUFF_EMPTY。同时，将就绪索引队列里的数据都向前移动，覆盖当前消息的索引，原来的RdIdx[1]就变成当前任务的消息索引，参与下一轮调度。

　　4 应用实例

　　车载音响系统是一个复杂的嵌入式系统，它的微控制器要处理大量的外围设备，如图2所示。为了便于开发，将程序按照硬件的功能划分模块，各个模块之间通过传递消息的方式来完成多任务的处理。使用上面介绍的调度结构既方便了程序的设计和维护，又解决了多个任务之间的调度问题。

　　针对这个应用，模块入口函数数组TskTb1[]如表1所列，使用函数数组的方式可以增强程序的扩展能力。如果有新的外设，只需在这里添加对应的模块人口，并完成相应的模块就可以增加系统的功能。

　　系统的周期性任务如表2所列。系统中按键使用的是矩阵键盘，4 ms时间太短不足以检测出键值，这里是通过每次扫描一行的方式来实现的。

　　系统在NEC公司V850系列微控制器的开发平台上用C语言实现，调度器在车载音响系统中很好地发挥了作用，系统的交互行为良好，输入、输出都感觉不到延迟。该系统已经应用在某型号的汽车上。

　　结语

　　在工程中采用事件触发模式很大程度上会增加系统的复杂性；而商业实时操作系统往往价格昂贵，并且需要很大的操作系统开销。本文设计并实现了基于时间触发的调度器，它通过传递消息的方式完成多任务的切换，可以满足实时、简单、可预测性等工程要求。这种设计还使得系统易于开发和维护，应用于车载音响系统中取得了很好的效果。

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