51单片机实现多线程

2万 · 2024-1-13 10:29

一、什么是RTX51

RTX51是keil公司开发的一款实时操作系统，由汇编编写，其有两个版本：Tiny版本和Full版本。

其中Tiny版本采用分时调度的方式，占用资源小，可以运行在STC89C52RC这种只有256个字节的单片机上，而Full版本是抢占式调度，支持任务间通信和内存管理等功能，功能强但占用资源多，适合RAM更大的单片机上，不适合STC89C52RC单片机，所以这里我们只做Tiny版本的分享。

运行流程

RTX51 Tiny 本质上是一个实时操作系统(RTOS)，他通过不同任务间的切换，允许单片机同时（实际上是伪并行）完成多个功能或者运行多个任务。在裸机编程中，我们往往会在没有RTOS的条件下实现一个特定的实时程序（在一个单循环中实现一种或多种功能，或者运行一个或多个任务）；这样的设计往往会遇到资源分配、运行时间以及程序维护的问题，而像RTX51这样的RTOS就可以帮我们很大程度上解决这些问题，在程序结构中，我们创建多个任务死循环体，每个任务循环体运行很短的一段时间后就会释放CPU资源，给其他循环体（又称为任务）来运行，因为切换的时间极短，所以在我们感官上，这些循环体就是在同时运行！

学习方式

一个实时操作系统(RTOS) 可以更灵活有效地分配系统资源，让原本复杂的逻辑简单化，其程序设计使用标准C语言进行开发，并可以用Keil的编译器进行编译。因为其底层源码为汇编，学习原理比较复杂，所以我们只要学会如何操作对应的API函数就行，至于具体学习RTOS内核，则可以去找uC/OS、RT-Thread、FreeRTOS等实时系统学习。

具体参数

Tiny的具体资源参数

任务数目就是上面所提到的循环体数目。

CODE空间指的是ROM空间，STC89C52RC用有8KROM大小，900字节对他来说微不足道。

DATA空间指内部RAM，STC89C52RC有128个字节，XDATA指外部RAM，STC89C52RC有128个字节外部RAM。

定时器0用来做单片机的时间基准，用于Tiny内核做参考进行任务调度。

二、移植准备工作

既然是编写在STC89C52RC上移植RTOS，首先要准备的工具则是一个Keil软件和一个软件工程（默认已经完成）。这里我准备的一个LED例程程如下，编译通过。

找到Tiny源文件

右击keil，打开文件所在位置

返回此文件夹的上一级，找到C51文件夹，点击进去，找到如下文件路径

C51\RtxTiny2\SourceCode

复制配置文件(.a51)和库文件(.lib)到我们的工程下

复制到点灯例程，这里我新建了一个文件夹专门放源文件

在keil内添加文件

配置keil

在keil设置里面按下图配置选择RTX-Tiny系统

配置完成后我们在main函数复制以下内容

#include "RTX51TNY.h"/******************************************************************************** 函数名 : task_create* 函数功能 : 任务0* 输入 : 无* 输出 : 无*******************************************************************************/void task_create(void) _task_ 0{ while(1) { ; } }

编译一下，结果如下，无报错

我们系统的移植就完成了，下面就是根据项目需要对内容的具体修改以及调用API了

三、API介绍

在编译完成之后，我们点击RTX51TINY.H的头文件里面