混合式调度器C51源代码和相关注释

[导读] /*==============================================================1ms时标混合式调度器（一个抢占式任务，多个合作式任务）作者：shadow.hu======================================================

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1ms时标 混合式调度器（一个抢占式任务，多个合作式任务）
作者：shadow.hu
===============================================================*/
#include
#define uchar unsigned char
#define ushort unsigned short
#define SCH_MAX_TASKS 9
#define ERROR_SCH_TOO_MANY_TASKS 9
#define ERROR_SCH_CANOT_DELETE_TASK 0
#define RETURN_ERROR 0
#define RETURN_NORMAL 1

#define INTERRPT_Timer_2_Overflow 5

#define SCH_REPORT_ERRORS
#ifdef SCH_REPORT_ERRORS
#define Error_Port P1
#endif

typedef data struct
{
void (code *pTask)(void);
ushort Delay;
ushort Period;
ushort RunMe;
uchar Co_op;//如果任务是合作式的，设置为1，如果任务是抢占式的，设置为0
}sTask;
sTask SCH_tasks_G[SCH_MAX_TASKS];

void SCH_Init_T2(void);
uchar SCH_Add_Task(void (code * pFunction)(),const ushort Delay, ushort PERIOD);
// 函数名指针延时的时标数执行任务的时间间隔
// 为0则立即执行如果为0，表示单次任务
void SCH_Dispatch_Tasks(void);
void SCH_Start(void);
bit SCH_Delete_Task(const ushort TASK_INDEX);
void SCH_Go_To_Sleep(void);
void SCH_Report_Status(void);//报告系统状况
voidLED_Flash_Init(void);
void LED_Flash_Update_A(void);
void LED_Flash_Update_B(void);
void LED_Flash_Update_C(void);
void LED_Flash_Update_D(void);
void LED_Flash_Update_E(void);
void LED_Flash_Update_F(void);
void LED_Flash_Update_G(void);
void LED_Flash_Update_H(void);

uchar Error_code_G = 0;//
statICushort Error_tick_count_G;//记住自从上一次纪录错误以来的时间
static uchar Last_error_code_G;//上次的错误代码（在1分钟之后复位）

uchar LED_State_G_A = 0;
uchar LED_State_G_B = 0;
uchar LED_State_G_C = 0;
uchar LED_State_G_D = 0;
uchar LED_State_G_E = 0;
uchar LED_State_G_F = 0;
uchar LED_State_G_G = 0;
uchar LED_State_G_H = 0;

sbit LED_PIN_A = P1^0;
sbit LED_pin_B = P1^1;
sbit LED_pin_C = P1^2;
sbit LED_pin_D = P1^3;
sbit LED_pin_E = P1^4;
sbit LED_pin_F = P1^5;
sbit LED_pin_G = P1^6;
sbit LED_pin_H = P1^7;

//Error_code_G = ERROR_SCH_TOO_MANY_TASKS;
//Error_code_G = ERROR_SCH_WAITING_FOR_SLAVE_TO_ACK;
//Error_code_G = ERROR_SCH_WAITING_FOR_START_COMAND_FROM_MASTER;
//Error_code_G = ERROR_SCH_ONE_OR_MORE_SLAVES_DID_NOT_START;
//Error_code_G = ERROR_SCH_LOST_SLAVE;
//Error_code_G = ERROR_SCH_CAN_BUS_ERROR;
//Error_code_G = ERROR_I2C_WRITE_BYTE_AT24C64;

void main(void)
{
SCH_Init_T2();
LED_Flash_Init();
SCH_Add_Task(LED_Flash_Update_A,0,1000);//添加一个任务
SCH_Add_Task(LED_Flash_Update_B,0,2000);//添加一个任务
SCH_Add_Task(LED_Flash_Update_C,0,3000);//添加一个任务
SCH_Add_Task(LED_Flash_Update_D,0,4000);//添加一个任务
SCH_Add_Task(LED_Flash_Update_E,0,5000);//添加一个任务
SCH_Add_Task(LED_Flash_Update_F,0,6000);//添加一个任务
SCH_Add_Task(LED_Flash_Update_G,0,7000);//添加一个任务
SCH_Add_Task(LED_Flash_Update_H,0,8000);//添加一个任务

SCH_Start();//开全局中断
while(1)
{
SCH_Dispatch_Tasks();
}
}
/*------------------------------------------------------------
这是调度器的中断服务程序，初始化函数中的定时器设置决定了它
的调度频率，这个版本的调度器由定时器2触发中断，定时器自动重装。
-------------------------------------------------------------*/
void SCH_Update(void) interrupt INTERRPT_Timer_2_Overflow
{
//刷新任务队列
uchar Index;
TF2 = 0;//必须手工清除
//注意：计算单位为时标（不是毫秒）
for(Index = 0;Index < SCH_MAX_TASKS;Index++)
{ //检测这里是否有任务
if(SCH_tasks_G[Index].pTask)
{
if(SCH_tasks_G[Index].Delay == 0)
{
//任务需要运行，间隔的时间已经到了
if(SCH_tasks_G[Index].Co_op)
{
//如果是合作式任务，RunMe标志加1
SCH_tasks_G[Index].RunMe += 1;//要执行任务的标志加1
}
else//如果它是抢占式任务，立即运行它
{
(*SCH_tasks_G[Index].pTask)();//运行任务
SCH_tasks_G[Index].RunMe -= 1;
//周期性的任务将自动再次运行，单次任务就删除
if(SCH_tasks_G[Index].Period == 0)
{
SCH_tasks_G[Index].pTask = 0;
}
}
if(SCH_tasks_G[Index].Period)//时标间隔不等于0
{
//调度周期性的任务再次运行，每隔这个固定的时标长度执行一次任务
SCH_tasks_G[Index].Delay = SCH_tasks_G[Index].Period;
}
}
else //任务有延迟执行要求，还没到达延迟的时间
{
//还没有准备好运行,延迟减1
SCH_tasks_G[Index].Delay -= 1;
}
}
}
}

void SCH_Init_T2(void)
{
uchar i;
for(i=0;i{
SCH_Delete_Task(i);
}
Error_code_G = 0;
T2CON = 0x04;
TMOD = 0x00;
TH2 = 0xfc;
RCAP2H = 0xfc;
TL2 = 0x18;
RCAP2L = 0x18;
ET2 = 1;
TR2 = 1;
}
/*----------------------------------------------------------------------------
任务函数每隔一定时间间隔或在用户定义的延迟之后运行
pFunction -- 将被调用的函数名称。注意：被调函数必须是“void void”型
DELAY -- 在任务第一次被执行之前的间隔
PERIOD -- 如果它为0，则只调用该函数一次，由DELAY确定其调用的时间
如果非0，那么它就是被重复调用的时间间隔
Co_op -- 如果是合作式任务则设置为1，如果是抢占式任务则设置为0.

注意：如果以后要删除任务，将需要返回值
例子：
Task_ID = SCH_Add_Task(Do_X,1000,0,0);
使函数Do_X()在1000个调度器时标之后运行一次（抢占式任务）
Task_ID = SCH_Add_Task(Do_X,0,1000,1);
使函数Do_X()每隔1000个调度器时标运行一次（合作式任务）
Task_ID = SCH_Add_Task(Do_X,300,1000,0);
使函数Do_X()每隔1000个调度器时标运行一次，任务首先在T=300个时标时被执行
然后是1300个时标.........（抢占式任务）

-----------------------------------------------------------------------------*/

uchar SCH_Add_Task(void (code * pFunction)(),const ushort DELAY, ushort PERIOD,bit Co_op)
{
uchar Index = 0;
//首先在队列中找到一个空隙（如果有的话，否则就不添加新任务）
while((SCH_tasks_G[Index].pTask != 0)&&(Index < SCH_MAX_TASKS))
{
Index++;//当一个新任务被添加，且没有超过任务上限
}
//是否达到任务队列的结尾？
if(Index == SCH_MAX_TASKS)//任务数量达到上限
{
Error_code_G = ERROR_SCH_TOO_MANY_TASKS;
return SCH_MAX_TASKS;//直接返回，不添加这个新任务
}
//如果能运行到这里，说明任务队列中有空隙，添加任务。
SCH_tasks_G[Index].pTask = pFunction;
SCH_tasks_G[Index].Delay = DELAY;
SCH_tasks_G[Index].Period = PERIOD;
SCH_tasks_G[Index].Co_op = Co_op;
SCH_tasks_G[Index].RunMe = 0;
return Index;//返回任务的位置（以便以后删除）
}

void SCH_Dispatch_Tasks(void)
{
uchar Index;
//调度（运行）下一个任务（如果有任务就绪）
for(Index = 0;Index < SCH_MAX_TASKS;Index++)
{
//只调度合作式任务
if((SCH_tasks_G[Index].RunMe > 0)&&(SCH_tasks_G[Index].Co_op))
{
(*SCH_tasks_G[Index].pTask)();//执行任务
SCH_tasks_G[Index].RunMe -= 1;//清除任务需要执行的标志
}
//如果这是个“单次”任务，将它从队列中删除
if(SCH_tasks_G[Index].Period == 0)
{
SCH_tasks_G[Index].pTask = 0;// 比通过调用来删除任务更快SCH_Delete_Task(Index);
}
}
SCH_Report_Status();//报告系统状况
SCH_Go_To_Sleep();
}

void SCH_Start(void)
{
EA = 1;
}

bit SCH_Delete_Task(const ushort TASK_INDEX)
{
bit Return_code;
if(SCH_tasks_G[TASK_INDEX].pTask == 0)
{
//这里没有任务。。。设置全局错误变量
Error_code_G = ERROR_SCH_CANOT_DELETE_TASK;
Return_code = RETURN_ERROR;//返回错误代码
}
else
{
Return_code = RETURN_NORMAL;
}
//删除任务
SCH_tasks_G[TASK_INDEX].pTask = 0x0000;
SCH_tasks_G[TASK_INDEX].Delay = 0;
SCH_tasks_G[TASK_INDEX].Period = 0;
SCH_tasks_G[TASK_INDEX].RunMe = 0;
return Return_code;
}

void SCH_Go_To_Sleep()
{
PCON |= 0x01;//进入休眠模式
}

void SCH_Report_Status(void)
{
/* #ifdef SCH_REPORT_ERRORS
if(Error_code_G != Last_error_code_G)
{
Error_Port = 255 - Error_code_G;
Last_error_code_G = Error_code_G;
if(Error_code_G != 0)
{
Error_tICk_count_G = 60000;
}
else
{
Error_tick_count_G = 0;
}
}
else
{
if(Error_tick_count_G != 0)
{
if(--Error_count_G == 0)
{
Error_code_G = 0;
}
}
}
#endif */
}