RTOS基礎(chǔ)及其在10A Charger中的應(yīng)用1

1、RTOS基礎(chǔ)及其在10A Charger中的應(yīng)用1目錄前后臺系統(tǒng)RTOS系統(tǒng)的架構(gòu)RTOS的任務(wù)管理機制10A charger應(yīng)用實例2前后臺系統(tǒng)架構(gòu)3中斷在中斷中置標志位表明相關(guān)任務(wù)需要執(zhí)行4前后臺的不足每一個任務(wù)被延遲的最大時間都是主函數(shù)一個循環(huán)的時間，實時性不好不利于程序的模組化5基于RTOS的10A charger架構(gòu)(1)uc_II系統(tǒng)(2)不可剝奪型內(nèi)核6硬件層（黃色部分） DSP 2802的各個功能模塊:I/O PORTS(PWM PORTS)SCI,SPI,CANADC7在這一層，主要通過對DSP寄存器對 DSP的資源進行操作通過宏(MACRO)的方式，實現(xiàn)對硬件操作。硬件抽象

2、層（褐色部分）8Device Driver 層這一層主要是在各個中斷中實現(xiàn)，通過調(diào)用硬件抽象層的宏(MACRO)，來獲得與低層硬件無關(guān)的數(shù)據(jù)，提供給任務(wù)級使用。通過這一層和硬件抽象層提供給kernel和任務(wù)級與處理器無關(guān)的數(shù)據(jù)。提高更高層的可移植性。9任務(wù)層（藍色部分)Charger的任務(wù)層包括：狀態(tài)切換；時序控制；相關(guān)偵測和保護；交互通信 中斷也可以看著是任務(wù)，但優(yōu)先級和時效性要求最高的任務(wù)通過和Device Driver一層的接口來獲得模擬量的數(shù)據(jù)。通過Kernel提供的服務(wù)和別的任務(wù)同步。用戶應(yīng)用程序主要通過任務(wù)級完成。10Kernel層（粉紅色部分）RTOS的一個主要任務(wù)是任務(wù)的調(diào)度和

3、切換 也就是CPU如何對需要處理的任務(wù)進行服務(wù)。 Kernel層是RTOS主要的設(shè)計任務(wù)，通過提供特定的系統(tǒng)服務(wù)，來實現(xiàn)對任務(wù)的調(diào)度以及切換，實現(xiàn)任務(wù)之間的同步與通信。主要有以下三部分組成：任務(wù)的管理和調(diào)度任務(wù)之間 的通信和同步Timer結(jié)構(gòu)以及時間管理1110A charger系統(tǒng)內(nèi)的任務(wù)有中斷、定時和其他任務(wù)喚醒三種方式；系統(tǒng)內(nèi)基本沒有共享的外設(shè)，不需要信號量進行資源的互斥。任務(wù)間的數(shù)據(jù)共享是通過全局變量和函數(shù)進行的。10A charger是一個事件驅(qū)動的系統(tǒng)，任務(wù)之間是通過簡單的事件進行同步和通信的。任務(wù)間通信和同步12任務(wù)管理共有4個任務(wù)，每個任務(wù)有各自的優(yōu)先級，優(yōu)先級固定不變每個任務(wù)

4、都在系統(tǒng)啟動之前建立不可刪除任務(wù)任務(wù)只有三種狀態(tài)：就緒、掛起和執(zhí)行使用優(yōu)先級的調(diào)度策略13TCB結(jié)構(gòu)每個任務(wù)通過一個任務(wù)控制塊來管理自己的信息，任務(wù)控制塊的結(jié)構(gòu)如下： 14任務(wù)堆棧每個任務(wù)有各自的獨立任務(wù)堆棧，這樣在采用C語言編寫程序的時候才不會有任何的限制任務(wù)堆棧的大小由處理器、編譯器架構(gòu)以及任務(wù)級的函數(shù)嵌套n、中斷嵌套m、傳遞的參數(shù)x、臨時變量y共同決定任務(wù)棧大小=15優(yōu)先級、TCB列表、就緒表的關(guān)系16調(diào)度用OSRdyMap中的一個bit來表示任務(wù)的狀態(tài)，任務(wù)被掛起時，對應(yīng)的bit為0，就緒或者執(zhí)行時為1。在就緒表中將優(yōu)先級為prio的任務(wù)置就緒(相應(yīng)bit置1)：#define OST

5、askRdy(prio) OSRdyMap |= (1 prio)在就緒表中將優(yōu)先級為prio的任務(wù)置掛起(相應(yīng)bit1清零) ： #define OSTaskSuspend(prio)OSRdyMap &= (1 prio)17調(diào)度(Scheduler)18創(chuàng)建任務(wù)void OSTaskCreate (void (*task)(void), INTOS stksize, INTOS prio)找到對應(yīng)的TCB從系統(tǒng)堆棧中分配大小為stksize的區(qū)域并初 始化系統(tǒng)堆棧初始化TCB中各項任務(wù)置為就緒態(tài)19創(chuàng)建一個任務(wù)20任務(wù)級切換函數(shù)OSSched()21中斷級切換函數(shù)OSIntExit()2

6、2中斷管理無嵌套的中斷處理（不能在中斷中打開中斷）中斷的時間要求盡可能短 Buck、Boost IGBT控制也在中斷中執(zhí)行，該部分程序占用了大多數(shù)的CPU時間，注意中斷溢出。23事件管理1、等待特定的事件，如果沒有事件，那么掛起該任務(wù)TASK_EVENTOSMaskEventPend(TASK_EVENT mask) 比較常用的是等待所有的事件:#defineOSEventPendOSMaskEventPend(0);2、等待一個事件，并返回事件，如果沒有事件，不掛起。TASK_EVENTOSEventGet(void)3、發(fā)送一個事件給特定的任務(wù)voidOSEventSend(INTOS p

7、rio,INTOS EventId)voidOSISREventSend(INTOS prio,INTOS EventId) 24發(fā)送事件EventSend（prio,EventId)25時間管理大多數(shù)任務(wù)需要一個定時的機制來實現(xiàn)定時的調(diào)度，需要一個定時的中斷來管理定時。每一個任務(wù)需要一個變量來記錄timer的周期（OSTimerPeriod)，還需要一個變量來記錄計 數(shù)值(OSTimerCnt)當timer的周期值為0時，表示這個timer是被禁止的。當計數(shù)器的值大于或等于周期值時，將計數(shù)器清零，并喚醒任務(wù)。喚醒的方式通過發(fā)送一個EventId=0的事件給任務(wù)的TCB。26時間節(jié)拍函數(shù)OSTimerTick27應(yīng)用實例void main()/啟動系統(tǒng)UPSHardwareInitial(); OSInit();sTaskInitial();OSStart(); 系統(tǒng)在初始化硬件后(UPSHardwareInitial ); 調(diào)用O