在創建函數OSTmrCreate的參數中加入優先級參數prio。調用創建函數時,對定時器控制塊中的成員變量賦值,并給回調函數數組的相應單元賦值,形式如下:
OSTmrCallbackTbl [prio].OSTmrCallback = callback;
OSTmrCallbackTbl [prio].OSTmrCallbackArg = callback_arg;
OSTmrCallbackTbl [prio].OSTmr = ptmr;
2.2.2 對定時器任務OSTmr_Task的改進
當有定時器定時完成,把定時器優先級寫入軟件定時器就緒表中,并根據就緒表前后的值判斷時候發送信號量OSTmrSemSignal,以激活回調函數任務。任務OSTmr_Task的流程如圖1所示。
圖1 OSTmr_Task的流程
把定時器優先級寫入定時器就緒表的代碼如下所示:
if (OSTmrTime == ptmr>OSTmrMatch) {
prio = ptmr>OSTmrPrio;
pfnct =OSTmrCall[prio].OSTmrCallback;
if (pfnct != (OS_TMR_CALLBACK)0) { /*加入定時器回調函數就緒表*/
OSTmrRdyGrp|= (INT8U)(1 《 (INT8U)(prio 》 0x03));
OSTmrRdyTbl[prio >> 0x03]|= (INT8U)(1 《 (INT8U)(prio & 0x07));
}
}
2.2.3 對定時器停止函數OSTmrStop()的修改
函數OSTmrStop只需修改與回調函數執行相關的部分即可,例如,case OS_TMR_OPT_CALLBACK_ARG: 部分的代碼如下:
case OS_TMR_OPT_CALLBACK_ARG:
prio = ptmr>OSTmrPrio;
pfnct = OSTmrCall[prio].OSTmrCallback;
if (pfnct != (OS_TMR_CALLBACK)0) {
……/*prio加入定時器就緒表*/
OSTmrCall[prio].OSTmrCallbackArg =(void *)callback_arg;
OSSemPost(OSTmrSemCallback); /*發送回調函數執行信號量*/
}else {
*perr = OS_ERR_TMR_NO_CALLBACK;
}
而case OS_TMR_OPT_CALLBACK:部分的代碼同上,只是回調函數的參數不需要重新賦值。
2.2.4 回調函數任務OSTmr_TaskCallback()
在源文件tmr.c中加入回調函數任務OSTmr_TaskCallback(),根據定時器就緒表中的優先級執行相應回調函數,回調函數任務的結構如下所示:
static voidOSTmr_TaskCallback(void *p_arg) {……/*變量定義*/
for (;;){//請求信號量OSTmrSemCallback
OSSemPend(OSTmrSemCallback, 0, &err);
OSTmr_Lock();/*定時器上鎖*/
while (OSTmrRdyGrp) {
……/*從定時器就緒表中得到最高優先級的定時器回調函數*/
……/*刪除就緒表中的占有位*/
OSTmr_Unlock(); /*定時器上鎖*/
pfnct = OSTmrCall[prio].OSTmrCallback;
(*pfnct)((void *)(OSTmrCall[prio].OSTmr),OSTmrCall[prio].OSTmrCallbackArg); /*執行回調函數*/
OSTmr_Lock(); /*定時器上鎖*/
}
OSTmr_Unlock();/*定時器解鎖*/
}
}
由以上代碼可知,訪問就緒表時定時器上鎖,而執行回調函數時處于定時器解鎖狀態。如果回調函數執行時間較長,在下一個軟件定時器節拍到來時,定時器掃描任務可以得到及時的執行,當前回調函數執行完成后,可以及時得執行就緒表中最高優先級定時器的回調函數。由此可以看出,高優先級定時器的回調函數得到及時執行,系統的實時性提高。
實驗測試發現,在回調函數任務OSTmr_TaskCallback中,使用任務調度上鎖與解鎖比使用定時器上鎖與解鎖(即信號量的請求)執行速度快一些。畢竟回調函數任務的優先級很高(一般僅次于定時器掃描任務OSTmr_Task的優先級),所以使用任務調度鎖定比定時器鎖定要好一些。當然,還可以使用開關中斷的方式對就緒表進行訪問,可以根據實際情況選擇使用哪種方式。
3 實驗測試
本次實驗使用軟件開發環境IAR 5.30,以基于CortexM3內核的路虎LPC1768開發板作為硬件實驗平臺[6],對實時操作系統μC/OSII 2.86進行改進。
對改進后的操作系統進行測試,在主函數中創建一個啟動任務,在啟動任務中創建4個周期定時器(系統中“時間輪”數設為4),賦予不同優先級與定時值,每個定時器控制一個LED的閃爍,啟動這4個定時器。在啟動函數中創建4個任務,每個任務也是控制一個LED燈的閃爍(利用任務延時),之后啟動任務掛起。利用μC/OSII CSPY插件觀察各定時器的運行情況,如圖2所示。
圖2 軟件定時器運行界面
經實驗測試,系統運行正常,定時器回調函數得到及時的執行,系統實時性得到很大的提高。
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