μC/OS-II的多任務(wù)系統(tǒng)實時性解析

摘要 從產(chǎn)品研發(fā)的角度，針對小資源系統(tǒng)中使用μC/OS-II的實時性和優(yōu)先級關(guān)系進行了分析，提出了可刪除任務(wù)的靈活應(yīng)用和可變大小任務(wù)棧的實現(xiàn)方法，對于并行任務(wù)使用共享資源的幾種情況給出了實用解決方案。這些措施獲得了良好的任務(wù)并行性和實時響應(yīng)，節(jié)約了代碼存儲空間。
　　關(guān)鍵詞 μC/OS-II 實時性 可變?nèi)蝿?wù)堆棧 優(yōu)先級
　　引言
　　μC/OS-II作為一種輕量級的嵌入式實時操作系統(tǒng)，正隨著嵌入式微處理器性能的不斷提高和外圍資源（主要是存儲器資源）的不斷增加，得到越來越多的應(yīng)用。例如，原來的51系列單片機，限于6~12 MHz的主頻、12個Clock的機器周期以及有限的存儲器資源，使用μC/OS-II會大大加重系統(tǒng)負擔(dān)，使應(yīng)用程序的運行受到影響，特別在快速A/D轉(zhuǎn)換等實時性較強的場合，無法得到及時的響應(yīng)，于是才有了更輕量級的Small RTOS等操作系統(tǒng)的出現(xiàn)。
　　但目前更強勁的51內(nèi)核版本微處理器的大量出現(xiàn)，從根本上改變了這種情況。40 MHz以上的主頻，單周期指令的微處理器，加上64 KB的程序空間和8 KB以上的數(shù)據(jù)空間，這樣的系統(tǒng)已經(jīng)可以流暢地運行μC/OS-II［1］。μC/OS-II的移植版本很多，選擇一個適合系統(tǒng)CPU的版本，然后進行正確的配置和優(yōu)化是非常重要的。
　　1 系統(tǒng)實時性分析
　　本系統(tǒng)工作原理是在恒定溫度條件下，任意啟動4個測試通道來進行多個項目的并行分析，每個測試通道的工作流程完全相同，如圖1所示。
　　C8051F120集成了8路12位高速A/D轉(zhuǎn)換器（ADC0）和8路8位高速A/D轉(zhuǎn)換器（ADC2）。系統(tǒng)要求對4個光學(xué)傳感器輸出進行采樣，ADC0可以構(gòu)成4個差分測試通道以滿足需求。系統(tǒng)還要求能對2路溫度實現(xiàn)實時控制，用于監(jiān)控2個外部溫度傳感器的輸出電壓： 一個保證測試部分的溫度恒定在37±0.2 ℃，通過對加熱組件的PWM控制來完成；另一個用于監(jiān)測機箱溫度，在32 ℃以上時啟動風(fēng)扇散熱，30 ℃以下關(guān)閉風(fēng)扇。
　　
　　圖1 通道工作流程