四极管：时间片轮番调度法的内核 之AVR

 

#include <avr/io.h> 
#include <avr/interrupt.h> 
#include <util/delay.h>
unsigned char Stack[400]; 

register unsigned char OSRdyTbl          asm("r2");    //任务运行就绪表 
register unsigned char OSTaskRunningPrio asm("r3");    //正在运行的任务 

#define OS_TASKS 3                    //设定运行任务的数量 
struct TaskCtrBlock 
{ 
  unsigned int OSTaskStackTop;  //保存任务的堆栈顶 
  unsigned int OSWaitTick;      //任务延时时钟 
} TCB[OS_TASKS+1]; 

//防止被编译器占用 
register unsigned char tempR4  asm("r4"); 
register unsigned char tempR5  asm("r5"); 
register unsigned char tempR6  asm("r6"); 
register unsigned char tempR7  asm("r7"); 
register unsigned char tempR8  asm("r8"); 
register unsigned char tempR9  asm("r9"); 
register unsigned char tempR10 asm("r10"); 
register unsigned char tempR11 asm("r11"); 
register unsigned char tempR12 asm("r12"); 
register unsigned char tempR13 asm("r13"); 
register unsigned char tempR14 asm("r14"); 
register unsigned char tempR15 asm("r15"); 
register unsigned char tempR16 asm("r16"); 
register unsigned char tempR17 asm("r17"); 


//建立任务 
void OSTaskCreate(void (*Task)(void),unsigned char *Stack,unsigned char TaskID) 
{ 
  unsigned char i;                      
  *Stack--=(unsigned int)Task>>8;    //将任务的地址高位压入堆栈， 
  *Stack--=(unsigned int)Task;         //将任务的地址低位压入堆栈， 
     
  *Stack--=0x00;                     //R1 __zero_reg__             
  *Stack--=0x00;                     //R0 __tmp_reg__ 
  *Stack--=0x80;                                         

//SREG 在任务中，开启全局中断         
  for(i=0;i<14;i++)    //在 avr-libc 中的 FAQ中的 What registers are used by the C compiler? 
    *Stack--=i;                    //描述了寄存器的作用     
  TCB[TaskID].OSTaskStackTop=(unsigned int)Stack;    //将人工堆栈的栈顶，保存到堆栈的数组中 
  OSRdyTbl|=0x01<<TaskID;      //任务就绪表已经准备好 
} 

//开始任务调度,从最低优先级的任务的开始 
void OSStartTask(void)         
{ 
  OSTaskRunningPrio=OS_TASKS; 
  SP=TCB[OS_TASKS].OSTaskStackTop+17; 
  __asm__ __volatile__(    "reti"       " \t"  );  
} 

//进行任务调度 
void OSSched(void) 
{  
   //  根据中断时保存寄存器的次序入栈，模拟一次中断后，入栈的情况   
  __asm__ __volatile__("PUSH __zero_reg__          \t");  //R1 
  __asm__ __volatile__("PUSH __tmp_reg__           \t");  //R0  
  __asm__ __volatile__("IN   __tmp_reg__,__SREG__  \t");  //保存状态寄存器SREG 
  __asm__ __volatile__("PUSH __tmp_reg__           \t"); 
  __asm__ __volatile__("CLR  __zero_reg__          \t");  //R0重新清零 
  __asm__ __volatile__("PUSH R18                   \t"); 
  __asm__ __volatile__("PUSH R19                   \t"); 
  __asm__ __volatile__("PUSH R20                   \t"); 
  __asm__ __volatile__("PUSH R21                   \t"); 
  __asm__ __volatile__("PUSH R22                   \t"); 
  __asm__ __volatile__("PUSH R23                   \t"); 
  __asm__ __volatile__("PUSH R24                   \t"); 
  __asm__ __volatile__("PUSH R25                   \t"); 
  __asm__ __volatile__("PUSH R26                   \t"); 
  __asm__ __volatile__("PUSH R27                   \t"); 
  __asm__ __volatile__("PUSH R30                   \t");     
  __asm__ __volatile__("PUSH R31                   \t");     
  __asm__ __volatile__("Int_OSSched:               \t");  //当中断要求调度，直接进入这里   
  __asm__ __volatile__("PUSH R28                   \t");  //R28与R29用于建立在堆栈上的指针  
  __asm__ __volatile__("PUSH R29                   \t");  //入栈完成 
     
  TCB[OSTaskRunningPrio].OSTaskStackTop=SP;           //将正在运行的任务的堆栈底保存 

  if(++OSTaskRunningPrio>=OS_TASKS) //轮流运行各个任务，没有优先级 
      OSTaskRunningPrio=0; 

  //cli();  //保护堆栈转换 
  SP=TCB[OSTaskRunningPrio].OSTaskStackTop; 
  //sei(); 
     
    //根据中断时的出栈次序     
  __asm__ __volatile__("POP  R29                   \t");     
  __asm__ __volatile__("POP  R28                   \t");         
  __asm__ __volatile__("POP  R31                   \t");     
  __asm__ __volatile__("POP  R30                   \t");     
  __asm__ __volatile__("POP  R27                   \t");     
  __asm__ __volatile__("POP  R26                   \t");     
  __asm__ __volatile__("POP  R25                   \t");     
  __asm__ __volatile__("POP  R24                   \t");     
  __asm__ __volatile__("POP  R23                   \t");     
  __asm__ __volatile__("POP  R22                   \t");     
  __asm__ __volatile__("POP  R21                   \t");     
  __asm__ __volatile__("POP  R20                   \t");     
  __asm__ __volatile__("POP  R19                   \t"); 
  __asm__ __volatile__("POP  R18                   \t"); 
  __asm__ __volatile__("POP  __tmp_reg__           \t");      //SERG 出栈并恢复 
  __asm__ __volatile__("OUT  __SREG__,__tmp_reg__  \t");      // 
  __asm__ __volatile__("POP  __tmp_reg__           \t");      //R0 出栈 
  __asm__ __volatile__("POP  __zero_reg__          \t");      //R1 出栈 
  __asm__ __volatile__("RETI                       \t");     //返回并开中断 
  //中断时出栈完成 
} 


void IntSwitch(void) 
{     
  __asm__ __volatile__("POP  R31                   \t");  //去除因调用子程序而入栈的PC 
  __asm__ __volatile__("POP  R31                   \t"); 
  __asm__ __volatile__("RJMP Int_OSSched           \t");  //重新调度 
} 


void Task0(void)  
{  
  unsigned int j=0;  
  while(1)  
  {              
    PORTB=j++;  
    //OSTimeDly(50);  
  }  
}  

void Task1(void)  
{  
  unsigned int j=0;  
  while(1)  
  {  
    PORTC=j++;  
    //OSTimeDly(5);  
  }  
}  

void Task2(void)  
{  
  unsigned int j=0;  
  while(1)  
  {  
    PORTD=j++;   
    //OSTimeDly(5);    
  }  
}  



void TaskScheduler(void)  
{   
  while(1)  
  {          
     OSSched();      //反复进行调度  
  }  
}  
void TCN0Init(void)    // 计时器0  
{  
  TCCR0 = 0;  
  TCCR0 |= (1<<CS02);  // 256预分频  
  TIMSK |= (1<<TOIE0); // T0溢出中断允许                    
  TCNT0 = 100;         // 置计数起始值      
}  


SIGNAL(SIG_OVERFLOW0)  
{  
  TCNT0=100;  
  IntSwitch();        //任务调度  
}  


int main(void)  
{      
  TCN0Init();  
  OSRdyTbl=0;  
  OSTaskCreate(Task0,&Stack[99],0);  
  OSTaskCreate(Task1,&Stack[199],1);  
  OSTaskCreate(Task2,&Stack[299],2);  
  OSTaskCreate(TaskScheduler,&Stack[399],OS_TASKS);  
  OSStartTask();  
}  

 

 

 

转载请注明出处。作者：四极管。广西师范大学 电子工程学院大学生科技创新基地 邮箱： [email protected]。