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程序的多任务和资源复用举例


程序的多任务和资源复用举例

有一台机电设备,有两个按键,控制设备的两个不同部分。
现要求:
  每个按键按下,相应控制程序运行。但两个按键可以同时按下,就是说两个控制程序可能
需要同时运行。使用一个89C52,如何编写程序?

注:此程序不使用RTOS等操作系统。


/*程序说明:
  一)产生波形可以使用中断中计数来产生精确的波形。
      本答案中为更能体现程序的多任务和资源复用问题,采用主程序循环产生。
  二)请特别注意,题意是两个程序在并发运行,实际按本答案可以扩展到N个不同任务同时运行,在此就不讨论。
      (对大程序结构增加了很多其它的概念)
  三)因为在论坛上直接贴出,所以程序放在一个文件中。
      应该按Timer.c, Key.c, Const.h(存放常量定义),Task1, Task2, Answer.c存放
*/
#include 

/*Timer*/
bit fTimer0_2ms;   /*T0中断产生的标志,准备传递给主循环*/
bit fSYS_2ms;      /*系统T0中断产生的标志,12M,主循环使用*/
bit fSYS_20ms;     /*每20MS产生一次的消息*/

#define INT2MSCOUNT     10                      /*产生2MS所需要的时间次数*/
unsigned char data mTimer_2msReg=INT2MSCOUNT;   /*产生2MS所需要的寄存器*/
#define INT20MSCOUNT    10                      /*产生20MS所需要的时间次数,在20MS基础上*/
unsigned char data mTimer_20msReg=INT20MSCOUNT; /*产生20MS所需要的寄存器,在20MS基础上*/

/*KEY*/
unsigned char data mKey1SwapTask;    /***按键任务寄存器***/
unsigned char data mKey2SwapTask;    /***按键任务寄存器***/
sbit iKey1=P1^0;                     /*按键的输入口*/
sbit iKey2=P1^1;

bit fKey1;                          /*为简单化,没使用队列保存键值,使用标志*/
bit fKey2;                          /*为简单化,没使用队列保存键值,使用标志*/


/*Task1*/
unsigned char data mTask1Id;        /*任务一的任务号*/
unsigned char data mTask1_1HzReg;   /*1hz时间寄存器*/
unsigned int data mTask1_2SReg;     /*2S时间寄存器*/
sbit oTask1=P1^2;                   /*输出方波口*/

/*Task2*/
unsigned char data mTask2Id;        /*任务二的任务号*/
unsigned char data mTask2_1p2HzReg; /*1.2hz时间寄存器*/
sbit oTask2=P1^3;                   /*输出方波口*/

/*---------------------------------------------------------------------------*/
/*产生以1MS为基础的系统定时信号,T0作为基准定时器*/

/*************************************************
定时器T0初始化0.2MS,12M
*************************************************/
void Timer0_Init()
{
  TMOD|=0x2;            /*8位定时器*/

  TL0=TH0=~(200)+1;     /*12M*/

  TR0=1;
  ET0=1;
}

/*************************************************
定时器0的中断服务,产生fTimer0_2ms
*************************************************/
void timer0(void) interrupt 1 /*T0中断*/
{
  mTimer_2msReg--;
  if(mTimer_2msReg==0){
    mTimer_2msReg=INT2MSCOUNT;  /*产生1MS所需要的寄存器*/
    fTimer0_2ms=1;
  }
}

/*************************************************
控制消息fSYS_2ms
*************************************************/
void Timer0_MainLoop()
{
  fSYS_2ms=0;
  fSYS_20ms=0;

  if(fTimer0_2ms){
    fTimer0_2ms=0;              /*接收中断过来的时间标志,转换为消息*/
    fSYS_2ms=1;                 /*此消息在一周内有效,被外部程序复用*/
    /*产生20MS的消息*/
    mTimer_20msReg--;
    if(mTimer_20msReg==0){
        mTimer_20msReg=INT20MSCOUNT;    /*产生20MS所需要的寄存器,在20MS基础上*/
        fSYS_20ms=1;
    }
  }
}

/*---------------------------------------------------------------------------*/
/*按键扫描,包含两个扫描任务*/
/**********************************************
每次系统时间进入一次,20ms.这里把20MS判断放进来,好看点
按键扫描循环
为简单化,没使用队列保存键值,使用标志
那些重复发出N键,在这个结构中非常容易加上
**********************************************/
void Key_MainLoop()
{
   if(fSYS_20ms==0)return;

   switch(mKey1SwapTask){
     case 0:/***有按键按下吗?***/
            if(iKey1==0){
              mKey1SwapTask=1;
            }
            break;
    case 1: /***键按下去抖延时***/
            mKey1SwapTask=2;                    /***延时一个系统时间***/
            break;
    case 2: /***键值判断***/
            if(iKey1==0){
              fKey1=1;                          /*按键有效*/
              mKey1SwapTask=3;                  /*去按键去抖*/
            }
            else mKey1SwapTask=0;               /*抖动*/
            break;
    case 3: /***有松开吗?***/
            if(iKey1==1){
              mKey1SwapTask=4;
            }
            break;
    case 4: /***键松开去抖延时***/
            mKey1SwapTask=5;                    /***延时一个系统时间***/
            break;
    case 5: /***键值判断***/
            if(iKey1==1){
              mKey1SwapTask=0;                  /*去按键检测开始*/
            }
            else mKey1SwapTask=3;               /*抖动*/
            break;
   }


   switch(mKey2SwapTask){
     case 0:/***有按键按下吗?***/
            if(iKey2==0){
              mKey2SwapTask=1;
            }
            break;
    case 1: /***键按下去抖延时***/
            mKey2SwapTask=2;                    /***延时一个系统时间***/
            break;
    case 2: /***键值判断***/
            if(iKey2==0){
              fKey2=1;                          /*按键有效*/
              mKey2SwapTask=3;                  /*去按键去抖*/
            }
            else mKey2SwapTask=0;               /*抖动*/
            break;
    case 3: /***有松开吗?***/
            if(iKey2==1){
              mKey2SwapTask=4;
            }
            break;
    case 4: /***键松开去抖延时***/
            mKey2SwapTask=5;                    /***延时一个系统时间***/
            break;
    case 5: /***键值判断***/
            if(iKey2==1){
              mKey2SwapTask=0;                  /*去按键检测开始*/
            }
            else mKey2SwapTask=3;               /*抖动*/
            break;
   }
}

/*---------------------------------------------------------------------------*/
/*任务一*/
/**********************************************
一个部分输出1HZ的方波,2S后停止。
**********************************************/
void Task1_MainLoop()
{
    switch(mTask1Id){
      case 0:   if(fKey1){
                     fKey1=0;                   /*接收该键值*/
                     mTask1_1HzReg=500/2;       /*1hz时间寄存器,500ms,以2MS为单位*/
                     mTask1_2SReg=2000/2;       /*2S时间寄存器,500ms,以2MS为单位*/
                     oTask1=0;
                     mTask1Id=1;
                }
                break;
      case 1:   if(fSYS_2ms){
                   mTask1_1HzReg--;
                   if(mTask1_1HzReg==0){
                       oTask1=~oTask1;
                       mTask1_1HzReg=500/2;     /*1hz时间寄存器,500ms,以2MS为单位*/
                   }

                   mTask1_2SReg--;
                   if(mTask1_2SReg==0){
                       oTask1=1;                /*2S时间到*/
                       mTask1Id=0;
                   }
                }
                break;
    }
}


/*---------------------------------------------------------------------------*/
/*任务二*/
/**********************************************
一个一直输出1.2hz的方波,直到按键再次按
**********************************************/
void Task2_MainLoop()
{
    switch(mTask2Id){
      case 0:   if(fKey2){
                     fKey2=0;                   /*接收该键值*/
                     mTask2_1p2HzReg=416/2;     /*1hz时间寄存器,832/2ms,以2MS为单位*/
                     oTask2=0;
                     mTask2Id=1;
                }
                break;
      case 1:   if(fKey2){
                  fKey2=0;
                  oTask2=1;
                  mTask2Id=0;
                }
                else {
                   if(fSYS_2ms){
                       mTask2_1p2HzReg--;
                       if(mTask2_1p2HzReg==0){
                           oTask2=~oTask1;
                           mTask2_1p2HzReg=416/2;   /*1hz时间寄存器,832/2ms,以2MS为单位*/
                       }
                   }
                }
                break;
    }
}

/*---------------------------------------------------------------------------*/
/*主程序*/
void main(){
   Timer0_Init();
   EA=1;

   while(1){
       Timer0_MainLoop();
       Key_MainLoop();
       Task1_MainLoop();
       Task2_MainLoop();
   }
}

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