时间片轮询实现单片机多任务工作

1.时间片轮询思路介绍：

时间片轮询法，在很多书籍中有提到，而且有很多时候都是与操作系统一起出现，也就是说很多时候是操作系统中使用了这一方法。使用1个定时器，可以是任意的定时器，这里不做特殊说明，下面假设有3个任务，那么我们应该做如下工作：

1. 初始化定时器，这里假设定时器的定时中断为1ms(当然你可以改成10ms，这个和操作系统一样，中断过于频繁效率就低，中断太长，实时性差)。

2. 定义一个数值：

#define TASK_NUM (3) // 这里定义的任务数为3，表示有三个任务会使用此定时器定时。
uint16 TaskCount[TASK_NUM] ; // 这里为三个任务定义三个变量来存放定时值
uint8 TaskMark[TASK_NUM]; // 同样对应三个标志位，为0表示时间没到，为1表示定时时间到。

3. 在定时器中断服务函数中添加：
   /**************************************************************************************
   * FunctionName : TimerInterrupt()
   * Description : 定时中断服务函数
   **************************************************************************************/
   void TimerInterrupt(void)
   {
   uint8 i;

        for (i=0; i

//代码解释：定时中断服务函数，在中断中逐个判断，如果定时值为0了，表示没有使用此定时器或此定时器已经完成定时，不着处理。否则定时器减一，知道为零时，相应标志位值1，表示此任务的定时值到了。

4. 在我们的应用程序中，在需要的应用定时的地方添加如下代码，下面就以任务1为例：

   TaskCount[0] = 20; // 延时20ms
   TaskMark[0] = 0x00; // 启动此任务的定时器

到此我们只需要在任务中判断TaskMark[0] 是否为0x01即可。其他任务添加相同，至此一个定时器的复用问题就实现了。
通过上面对1个定时器的复用我们可以看出，在等待一个定时的到来的同时我们可以循环判断标志位，同时也可以去执行其他函数。

2.架构和关键的函数

以上是时间片轮询法的思路介绍，下面具体介绍其架构和关键的函数：

时间片轮询法的架构：
1.设计一个结构体：

// 任务结构
typedef struct _TASK_COMPONENTS
{
uint8 Run; // 程序运行标记：0-不运行，1运行
uint8 Timer; // 计时器
uint8 ItvTime; // 任务运行间隔时间
void (*TaskHook)(void); // 要运行的任务函数
} TASK_COMPONENTS; // 任务定义

这个结构体的设计非常重要，一个用4个参数。

2. 任务运行标志出来，此函数就相当于中断服务函数，需要在定时器的中断服务函数中调用此函数，这里独立出来，并于移植和理解。

/**************************************************************************************

• FunctionName : TaskRemarks()
• Description : 任务标志处理

**************************************************************************************/
void TaskRemarks(void)
{
uint8 i;

    for (i=0; i

}

3. 任务处理
   /**************************************************************************************

• FunctionName : TaskProcess()

• Description : 任务处理
  **************************************************************************************/
  void TaskProcess(void)
  {
  uint8 i;

    for (i=0; i

}
此函数就是判断什么时候该执行那一个任务了，实现任务的管理操作，应用者只需要在main()函数中调用此函数就可以了，并不需要去分别调用和处理任务函数。
到此，一个时间片轮询应用程序的架构就建好了，此架构只需要两个函数，一个结构体，为了应用方面下面将再建立一个枚举型变量。

3.具体应用

下面我就就说说怎样应用吧，假设我们有三个任务：时钟显示，按键扫描，和工作状态显示。

1. 定义一个上面定义的那种结构体变量
   /**************************************************************************************

• Variable definition
  **************************************************************************************/
  static TASK_COMPONENTS TaskComps[] =
  {
  {0, 60, 60, TaskDisplayClock}, // 显示时钟
  {0, 20, 20, TaskKeySan}, // 按键扫描
  {0, 30, 30, TaskDispStatus}, // 显示工作状态

  // 这里添加你的任务。。。。

};

在定义变量时，我们已经初始化了值，这些值的初始化，非常重要，跟具体的执行时间优先级等都有关系，这个需要自己掌握。
①大概意思是，我们有三个任务，每1s执行以下时钟显示，因为我们的时钟最小单位是1s，所以在秒变化后才显示一次就够了。
②由于按键在按下时会参数抖动，而我们知道一般按键的抖动大概是20ms，那么我们在顺序执行的函数中一般是延伸20ms，而这里我们每20ms扫描一次，是非常不错的，即达到了消抖的目的，也不会漏掉按键输入。
③为了能够显示按键后的其他提示和工作界面，我们这里设计每30ms显示一次，如果你觉得反应慢了，你可以让这些值小一点。后面的名称是对应的函数名，你必须在应用程序中编写这函数名称和这三个一样的任务。

2. 任务列表
   typedef enum _TASK_LIST
   {
   TAST_DISP_CLOCK, // 显示时钟
   TAST_KEY_SAN, // 按键扫描
   TASK_DISP_WS, // 工作状态显示
   //这里添加你的任务。。。。
   TASKS_MAX // 总的可供分配的定时任务数目
   } TASK_LIST;

好好看看，我们这里定义这个任务清单的目的其实就是参数TASKS_MAX的值，其他值是没有具体的意义的，只是为了清晰的表面任务的关系而已。

3. 编写任务函数
   /**************************************************************************************

• FunctionName : TaskDisplayClock()
• Description : 显示任务
  **************************************************************************************/
  void TaskDisplayClock(void)
  {

}
/**************************************************************************************

• FunctionName : TaskKeySan()
• Description : 扫描任务
  **************************************************************************************/
  void TaskKeySan(void)
  {

}
/**************************************************************************************

• FunctionName : TaskDispStatus()
• Description : 工作状态显示
  **************************************************************************************/
  void TaskDispStatus(void)
  {

}

// 这里添加其他任务。。。。。。。。。
现在你就可以根据自己的需要编写任务了。

4. 主函数

int main(void)
{
InitSys(); // 初始化
while (1)
{
TaskProcess(); // 任务处理
}
}

总结

时间片轮询法可以使用定时器实现多任务同时运行的效果，但是实际上还是裸机在运行。此方法是在网上看到，设计的很好，特别整理分享。