架构的运行机制
（首先给大家看个例子，如果这个例子大家能够看得懂，那么后面的框架大家也一样可以看懂。）
static int8_t CUSTOM_HID_OutEvent_FS(uint8_t* event_idx)
{
Flag1 = 1;
}
while(1)
{
If(1 == flag1 || 1==flag2)
{
flag1 = 0;
Task1;
}
}
（上面的程序标志位有两个一个是flag1另一个是flag2。下面的框架是多个任务，也就是多个标志位。每个标志位对应着一个任务。在调度的过程中有两类标志位，一类标志位时可变的，下面你会看到这类标志位有三个动作，置标志位->判断标志位->清楚标志位。然而另一类标志位只有两个动作，置标志位->判断标志位。
）
while (1)
{
task_handle();
}
void task_handle(void)
{
uint8_t i;
for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tasks); ++i)
{
if ((is_task_set(tasks[i].id))
|| (is_task_always_alive(tasks[i].flags)))
{
reset_task(tasks[i].id);
tasks[i].handle(tasks[i].args);
}
}
}
从代码上来看这是一个轮询机制。
调度函数的条件有两个如下：
- is_task_set(tasks[i].id) 相当于小程序的（if(flag1 == ）
- is_task_always_alive(tasks[i].flags)（(if(flag2 == 1))）
那么这个两个标志位的不同在哪里？
下面会详细讲解
第一种调度的原理：
标志位被置位的条件：
- 中断置位，在应用程序中调度任务函数（USB下发的测试，升级等任务）
- 定时置位，使应用函数在固定的时间间隔内被调度执行（读取touchpad，按键等任务）
- 在任务中调度另一个任务
我们先看第一种条件的调度：
- notify(tasks[i].id); 相当于 flag=1
- is_task_set(tasks[i].id) 相当于 if(1==flag)
- reset_task(tasks[i].id) 相当于 flag=0
struct task
{
uint8_t id;
uint8_t flags;
void *args;
void (*handle)(void *args);
};
对应于下列：
const struct task tasks[] =
{ uint8_t id; uint8_t flags; void *args; void (*handle)(void *args)
{EV_TICK_LITTLE, ALWAYS_ALIVE, NULL, sys_tick_little},
{EV_READ, ALWAYS_ALIVE, NULL, read_rf_status_cmd},
{EV_CONTROL_IR, 0, NULL, period_control_ir},
{EV_100MS, 0, NULL, task_100ms},//
{EV_SEC, 0, NULL, task_sec},
{EV_TICK, ALWAYS_ALIVE, NULL, sys_tick},
{EV_REPORT_DATA, 0, NULL, report_data_rf},
{EV_USB_TASK, 0, NULL, handle_usb_task},
{EV_3MS, 0, NULL, task_3ms},
{EV_6MS, 0, NULL, task_6ms},
{EV_12MS, 0, NULL, task_12ms},
{EV_CALIBRATE_GRY_ACC, 0, NULL, calibrate_gry_acc},
};
解读代码：
ARRAY_SIZE(tasks)
#define ARRAY_SIZE(arr) (sizeof(arr) / sizeof((arr)[0]))
计算出任务的个数。
第一种条件下的调度原理，先看这个函数的展开：
- notify(tasks[i].id);
#define notify(task_bit) set_bit(task_monitor, task_bit)
#define set_bit(x, bit) do{ __disable_irq();(x) |= 1 << (bit);__enable_irq();}while(0)
注：执行置位的时候开启了总中断，其实中断和应用程序在用同一个资源，要保证同一资源在一个时候是唯一被应用的。
- is_task_set(tasks[i].id)
#define is_task_set(task_bit) is_bit_set(task_monitor, task_bit)
#define is_bit_set(x, bit) ((x) & (1 << (bit)))
- reset_task(tasks[i].id)
#define reset_task(task_bit) reset_bit(task_monitor, task_bit)
#define reset_bit(x, bit) do{ __disable_irq();(x) &= ~(1 << (bit));__enable_irq();}while(0)
- is_task_always_alive(tasks[i].flags))
#define is_task_always_alive(flags) (flags & ALWAYS_ALIVE)
enum
{
ALWAYS_ALIVE = 0x01
};
上面这三个函数里，有一个共同的全局变量task_monitor，在代码里的定义为：
uint16_t task_monitor;
三个函数项目间的联系是通过这个全局变量task_monitor，从定义上看，这是一个16位的全局变量，也就意味着我们的框架最多可以调度16个任务，每一个任务占用一位。
16个任务对于一般的项目是够用了，如果不够用这个框架还可以扩展到32个任务，可以修改如下：
uint32_t task_monitor;
下面是定义的ID号：
enum
{
EV_TICK_LITTLE,
EV_READ,
EV_CONTROL_IR,
EV_100MS,
EV_SEC,
EV_TICK,
EV_USB_TASK,
EV_3MS,
EV_6MS,
EV_12MS,
EV_CALIBRATE_GRY_ACC,
};
目前用到的是14个任务，从左往右，从上往下，是对应16位task_monitor;的从低位到高位，如下图对应：
| EV_TICK_LITTLE |
EV_READ |
EV_CONTROL_IR |
EV_100MS |
EV_SEC |
EV_TICK |
EV_MIN |
EV_CALLBACK |
| EV_USB_TASK |
EV_3MS |
EV_6MS |
EV_12MS |
EV_CALIBRATE_GRY_ACC |
EV_REPORT_DATA |
|
|
第一种情况下函数调度的调度原理如下：
| task_monitor |
| is_task_set |
| USB等中断 |
| reset_task |
| notify |
| 调度对应的函数 |
| 定时器 |
第二种调度的原理以及定时任务的建立：
is_task_always_alive(tasks[i].flags
如果任务对应的flag 是ALWAYS_ALIVE，那么轮询到这个flag就会调用对应的函数。
const struct task tasks[] =
{ uint8_t id; uint8_t flags; void *args; void (*handle)(void *args)
{EV_TICK_LITTLE, ALWAYS_ALIVE, NULL, sys_tick_little},
{EV_READ, ALWAYS_ALIVE, NULL, read_rf_status_cmd},
{EV_CONTROL_IR, 0, NULL, period_control_ir},
{EV_100MS, 0, NULL, task_100ms},//
{EV_SEC, 0, NULL, task_sec},
{EV_TICK, ALWAYS_ALIVE, NULL, sys_tick},
{EV_REPORT_DATA, 0, NULL, report_data_rf},
{EV_USB_TASK, 0, NULL, handle_usb_task},
{EV_3MS, 0, NULL, task_3ms},
{EV_6MS, 0, NULL, task_6ms},
{EV_12MS, 0, NULL, task_12ms},
{EV_CALIBRATE_GRY_ACC, 0, NULL, calibrate_gry_acc},
};
从上面的任务看使用ALWAYS_ALIVE 的任务有三个分别是sys_tick_little，read_rf_status_cmd，sys_tick 。
sys_tick_little和sys_tick是用来驱动定时任务的。
sys_tick函数驱动的任务：
| sys_tick_little |
| notify(EV_12MS)
|
| notify(EV_3MS) |
| notify(EV_6MS)
|
| sys_tick |
| notify(EV_MIN)
|
| notify(EV_100MS) |
| notify(EV_SEC)
|
定时调度任务是用time2来进行计时的。
| notify(EV_100MS) |
| TIME2 |
| _sys_tick |
| last_tick |
| sys_tick |
| notify(EV_MIN)
|
| notify(EV_SEC)
|
可以讲解一个例子来说明
每一个事务的出现都有它的两面性，比如核能的出现，可以用来发电也可以用来制造武器。现在MCU（也就是单片机）常用的操作系统是ucoss系列和freertos，企业最常用的是freertos。用系统比框架有很多的优势，这里就不多说了。如果我们的产品功能不是太多就没有必要用系统，再者就是系统会占用flash空间。这个框架在一个小时以内就可以入门，系统需要的时间较长一点。系统还会有移植的问题，但是现在不比担心了，如果你想用freertos，用ST官方提供的Cube就可以自动生成。Cube是一个很好用的工具，可以有空学习一下。
这个框架的缺点：
- 里面的任务没有优先级。
- 任务最好碎片化处理，每个任务的执行时间最好不好超过你最小的定时任务。（假设你的最小定时任务是3ms，然而有一个任务是4ms的执行时间，那么你的定时任务最小应该是4ms，而不是3ms）。
- 假设最小的定时间隔是3ms，其他任务的执行时间也小于3ms，那么定时3ms的任务会出现不准确的现象，你的定时任务会出现：
3ms <= 定时任务时间 <= 3ms + (除3ms以外任务运行的时间)
| read_rf_status_cmd |
| handle_usb_task |
| report_data_rf |
| task_3ms |
| sys_tick_little |
作者：albert