一起讨论单片机的多任务，以stc12c5a60s2为例。

只看该作者 · 2013-10-29 12:04

对单片机了解不多，所以发帖同大家一起讨论。
现在的产品趋向智能化，处在实际环境中的产品要实现功能与控制，需要有一个微控制器（仅限于单片机，对微处理器、嵌入式认识很肤浅）。处在实际环境的单片机我把它看成一个智能体（agent），它应具备以下几个模块：1）电源模块；2）传感器模块；3）通信模块（无线方式）；4）执行模块（例如马达、继电器）；5）维护与存储模块。一块单片机，它对这些模块怎样进行管理呢？它需要实时监听是否有无线命令下发，也要隔一段时间上发心跳信号（对主机说明其存在）。在接受到特定指令后，启动传感器模块检测环境（V/A，温度，湿度等），将数据上传。或启动马达，行进指定长度等。这些任务是怎样切换或者触发的呢？中断方式？查询方式？时间片？任务能够同时进行吗？stc12c5a60s2的两个定时器是能够同时运行的，可以实现类似的功能吗？
希望有兴趣的朋友一起讨论，也为了兴趣爱好。共同进步！

1万 · 2013-10-29 12:19

这个项目是够复杂的, 可以考虑上个 OS 了.
这么的问题, 怎么解决呢, 根据要求来确定吧, 特别是允许的响应时间, 这个指标也很重要

只看该作者 · 2013-10-29 12:52

上OS吧！

只看该作者 · 2013-10-29 13:01

同意2楼，楼主有量化的时间指标么？

2万 · 2013-10-29 13:52

一般的状态机就可以在一定时间内并行运行多任务了。
用OS也可以，但是要简单的OS，毕竟是8位机。我一般用查询方式的OS，要立即响应的放中断。

只看该作者 · 2013-10-29 14:14

airwill 发表于 2013-10-29 12:19
这个项目是够复杂的, 可以考虑上个 OS 了.
这么的问题, 怎么解决呢, 根据要求来确定吧, 特别是允许的响应时 ...

如果加入操作系统，就变为讨论嵌入式了，ARM，linux，我觉得单片机应该能完成这样的工作。目前我的进度是：主端接收串口指令，用无线发出去，从端接收指令，进行电压、电流、温度检测，将测得的数据保存起来。接下来的任务是从端将数据发送给主端，主端把数据通过串口传至pc，用软件对数据进行相应的处理，如显示、分析等。如此，每个端子都集收发于一体。接收无线信号应该是被动的，不断扫面接收端口，通过中断来触发。发送又分主动和被动部分，从机的心跳信号就是主动发送的，检测信号是在接收到指令后被动发送的。我现在的问题是不能在主体上清楚的布置程序。需要实时进行的功能用中断实现，执行一次的写成子函数或用查询方式。

只看该作者 · 2013-10-29 14:16

coody 发表于 2013-10-29 13:52
一般的状态机就可以在一定时间内并行运行多任务了。
用OS也可以，但是要简单的OS，毕竟是8位机。我一般用查 ...

谢谢你的回复。你说的查询方式的OS是什么？可以详细说说你的方法吗？

只看该作者 · 2013-10-29 14:25

JasonWangSE 发表于 2013-10-29 13:01
同意2楼，楼主有量化的时间指标么？

谢谢你的回复。还没细化，每隔一段时间进行扫描应该是比较常用的方式。整体方案还没有定下来，我是从下往上做方案的，先把功能模块做好，然后把各个功能模块整合在一起。现在愈发觉得程序难以布置了，任务的调度也没静下心来想清楚。

1万 · 2013-10-29 15:11

51就不要整RTOS了

只看该作者 · 2013-10-29 15:21

单片机也是嵌入式，无论有OS还是没有OS，也无论是51还是ARM哪怕是因特尔的处理器，只要是一个专用的计算机系统那就都属于嵌入式。对于FPGA/CPLD虽然也是可“编程”的但本质上是一个硬件电路，它的“代码”并不是计算机程序，不过现在的FPGA/CPLD芯片越来越系统化，内部会集成一个硬核或软核的CPU，这个时候又就具有嵌入式的特性了。。。

只看该作者 · 2013-10-29 15:39

烟花不堪剪发表于 2013-10-29 15:21
单片机也是嵌入式，无论有OS还是没有OS，也无论是51还是ARM哪怕是因特尔的处理器，只要是一个专用的计算机 ...

谢谢你的回复。我其实也没把单片机跟嵌入式分立起来，我的目的是用单片机实现当前的功能，还不至于使用带操作系统的“嵌入式系统”。我不知道怎样详细表述，辞穷。目的是用单片机实现多任务。

1万 · 2013-10-29 16:34

多任务就是多调用

2万 · 2013-10-29 16:41

cellagent 发表于 2013-10-29 14:16
谢谢你的回复。你说的查询方式的OS是什么？可以详细说说你的方法吗？

轮询方式的OS，就是所有任务都是按顺序执行，没有优先级。一个任务要运行完成并且切换出去，放弃对CPU的使用，别的任务才有机会运行。当等待的节拍到，任务重新运行。

只看该作者 · 2013-10-29 16:44

楼主是用的主、从两个单片机吗？说一下我根据你提供的信息的理解：设主单片机为A，从单片机为B，则
A的任务是：
1. 接收PC的串口指令，可以用中断的方式，收到指令后置一个flag，在后台可以查询这个flag来决定是否通过无线模块给B发指令
2. 无线发送，可以用轮询方式，在后台轮询串口置的flag来向B发无线指令
3. 定时器检测心跳，用中断方式，如果在指定时间内未接收到从机心跳，定时器上报中断，向PC上报错误
4. 无线接收，可以用中断方式，接收数据和心跳，在无线报文中设置标志来区分心跳和检测数据。处理时判断如果是心跳，将心跳定时器重置；如果是数据，存入缓冲区，并置data标志
5. 向PC通过串口发送检测数据，用后台轮询方式，轮询到data标志后，启动串口发送并打开发送中断，发送中断用来发送其余的数据，直到将缓冲区数据发完
就是不清楚你的无线是否是全双工的，如果是就没什么问题，如果不是无线模块的接收和发送还要做互斥

B的任务是：
1. 向A发送心跳，用定时器启动发送，可以在定时器中断里做无线发送，也可以置标志在后台轮询来启动发送，得看无线发送的操作是否复杂
2. 接收A通过无线发送的指令，可以用中断方式，收到数据后置一个flag，在后台可以查询这个flag来决定是否进行检测数据采集
3. 环境检测数据采集，可以在后台用轮询方式，轮询到采集flag标志后开始采集各检测器件的数据，各器件的总线时序如果要靠软件模拟，得做好关中断
4. 通过无线向A发送检测数据，用轮询方式，轮询到检测数据采集完成的标志后发送数据
任务1和任务4都会使用无线模块发送数据，需要做报文的互斥，如果任务1是在中断中处理，还得做设备的互斥。建议将无线报文的发送都放到后台来轮询，因为心跳的优先级要高，如果任务4正在发送数据，这时如果心跳定时器来中断，要在中断中发心跳不太好操作

不了解楼主说的这个无线模块是什么样的，不知道这样处理可不可以。。。

只看该作者 · 2013-10-29 17:21

coody 发表于 2013-10-29 16:41
轮询方式的OS，就是所有任务都是按顺序执行，没有优先级。一个任务要运行完成并且切换出去，放弃对CPU的 ...

谢谢，长知识了。:)

只看该作者 · 2013-10-29 17:21

syj13691669012 发表于 2013-10-29 17:00
专业pcb打样和小批量生产厂家，杂色油墨收费、单双面板最快12小时交货。有需要联系朱先生13691669012 qq15 ...

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只看该作者 · 2013-10-29 18:12

JasonWangSE 发表于 2013-10-29 16:44
楼主是用的主、从两个单片机吗？说一下我根据你提供的信息的理解：设主单片机为A，从单片机为B，则
A的任务 ...

谢谢你的回复，有心了！我今天就在设计程序，具体怎样实现还在测试中。两块单片机是主从关系，按你的，设主为A，从为B，都具有发送与接收的功能。程序流程是这样的：
1、注册
1）B上电发向A送注册信息，上电时已完成电压、电流是否超限的判断，ds18b20测得的环境温度值，pt100测得的线表温度；
2）A向B下发确认并查询B检测数据（电压、电流是否超限标志，温度）的指令；
3）B上传检测数据，完成注册
2、实时过程
1）A可指定B执行某一功能（例如，线表温度），B完成注册后，监测电压、电流是否超限的程序在执行，超限就自行调用继电器模块断开线路，延时一定时间后自行调用继电器闭合线路，以避开超限值，并主动上传警告。另外的程序则等待A发命令来调用，B完成某一功能后将结果上传
2）A接收警告、异常、检测数据，将其上传至pc端
3）A下发心跳命令，检测B是否还在线，B在线就发确认信号
过程大致是这样的。我也说不上单端的收发是不是全双工方式，因为从机有主动上传注册、异常的权利，此时主机需要中断手中的工作，向pc上传异常。我现在的问题是单端的收发怎样设计，当没有指令的时候，A，B应该处于何种状态。

只看该作者 · 2013-10-29 18:14

JasonWangSE 发表于 2013-10-29 16:44
楼主是用的主、从两个单片机吗？说一下我根据你提供的信息的理解：设主单片机为A，从单片机为B，则
A的任务 ...

你的思路我会参考的，真的非常感谢！对于被动的功能，我想尽量避开中断，实时的功能就采用中断。

只看该作者 · 2013-10-29 19:26

cellagent 发表于 2013-10-29 18:14
你的思路我会参考的，真的非常感谢！对于被动的功能，我想尽量避开中断，实时的功能就采用中断。 ...

不用客气，大概了解你的应用场景了。我说的全双工意思是想问无线模块是不是可以同时进行接收和发送，比如这个模块在接收数据时是不允许单片机向它写数据请求发送的，那它就不是全双工；在发送时就要去判断模块是不是busy，这样操作起来可能要比较麻烦一点。
还有一点要确认的就是无线模块是怎么工作的，是既支持中断模式也支持轮询模式吗？是不是它内部有发送和接收buffer，如果收到数据或者数据发送完成就可以向单片机报中断？还是要单片机按顺序执行一串指令它才会去收发数据？我对这点不是很了解。。。
不过有两点我和你的观点不太一致，一就是心跳是A查询B才发送，还是B主动发送的问题，我觉得B主动发送会减少一些开销和带宽，可能会好一些；二就是被动功能是采用轮询还是中断模式的问题，我觉得被动功能是你不知道什么时候会发生程序，用中断实时性和开销会更好些，反倒是主动的功能是你安排好了什么时候去执行的操作，可以不使用中断。只是我个人的看法哈，可以一起讨论讨论

只看该作者 · 2013-10-29 19:58

51貌似有个简单的RTX操作系统，你可以试试，不知道能不能符合要求

一起讨论单片机的多任务，以stc12c5a60s2为例。

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