第15章 RTX51实时操作系统ppt课件.ppt

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1、第15章RTX51实时操作系统RTOS概述RTX51系统特点RTX51的程序设计RTX51的系统配置RTX51的应用举例15.1RTOS概述单任务系统的设计思路：传统的单片机程序多为单任务系统，其业务逻辑顺序安排在主函数中。主函数是整个程序的入口，一般包含一个死循环，循环过程中通过调用函数来完成相应的操作，而对于一些较短的实时任务则通过中断方式进行处理。此种程序结构简单、直观、易于实现，但对于较复杂的应用，此种结构极为不便，并且不能满足实时性要求较高的场合15.1.1单任务/多任务顺序执行的单任务程序设计voidmain(){intcounter=0;while(

2、1){check_serial_io();//检查串行输入process_serial_cmds();//处理串行输入check_kbd_io();//检查键盘输入process_kbd_cmds();//处理键盘输入app_execute();//应用程序执行counter++;//循环计数}}顺序执行的单任务程序设计该例中，每个函数执行一个独立操作或任务。任务依次按顺序执行。当任务数量增加时，调度会成为问题。例如，若process_kbd_cmds()函数的执行耗费大量时间，主循环会很慢才执行到check_serial_io()，此时串口数据可能已经丢失。多任

3、务系统的执行特点多任务系统的设计思路：各功能模块（如显示、键盘扫描等等）处于等同地位。各功能模块执行顺序可在程序运行过程中动态地改变。各子任务在自已的时间片内运行，通过合理设计时间片大小和各任务的优先级，可以自然地满足系统内各种复杂的时序要求。类似这样的任务管理和调度，就是多任务OS的核心。多任务系统的执行特点check_serial_io()process_serial_cmds()check_kbd_io()process_kbd_cmds()app1_execute()app2_execute()任务调度时间片轮转、任务优先级设定等功能15.1.2什么是RT

4、OS实时操作系统（Real-TimeOperatingSystem，RTOS），是指当外界事件或数据产生时，能够接受并以足够快的速度予以处理，其处理的结果又能在规定的时间之内来控制生产过程或对处理系统作出快速响应，并控制所有实时任务协调一致运行的操作系统。RTOS广泛应用于嵌入式计算机技术领域，比如μCOS、VxWork、Linux、WinCE等，51单片机上常用的SmallRTOS51，还有目前手机中广泛使用的Android、iOS，都是典型的RTOS。15.2RTX51的特点RTX51是一款小巧的针对基于8051核心的嵌入式系统的多任务RTOS。使用它可以简化

5、比较复杂、有严格时间限制的程序的设计过程。RTX51主要有两个不同的可用版本：标准版（RTX51-Full）和精简版（RTX51-Tiny）。在RTX51-Full中：既可以以轮循（Round-Robin）方式执行任务，也可以按4级任务优先级的方式切换不同优先级的任务。以并行方式工作，支持中断管理，信号和消息可以通过邮箱系统在不同任务之间传递。RTX51-Tiny是RTX51-Full的一个子集，支持RTX51中绝大多数的特性，且不需要外部RAM(XDATA)。RTX51-Tiny支持RTX51-Full的许多特性，但不具有以下功能：不支持优先任务切换不包含信息子

6、程序无存储器库分配子程序。15.2RTX51的特点描述RTX51-FullRTX51-Tiny任务数量最多256个；可同时激活19个16个RAM需求40~46Byte的DATA空间20~200ByteIDATA空间(用户堆栈)最小650字节XDATA空间7Byte的DATA空间3倍于任务数量的IDATA空间代码要求6KB~8KB900Byte硬件要求定时器0或定时器1定时器0系统时钟1000到40000个周期1000到65535个周期中断请求时间小于50个周期小于20个周期任务切换时间快速任务：70~100个周期标准任务：180~700个周期(取决于堆栈负载)10

7、0~700个周期(取决于堆栈负载)邮箱系统8个分别带有整数入口的信箱不提供内存池最多16个内存池不提供信号量8*1位不提供15.3RTX51的程序设计由于KeilC中自带RTX51-Tiny版，下面就以Tiny版本为例，简要介绍其软件设计方法。软件环境的要求：在使用RTX51-TINY时，需要以下软件支持：1）C51编译器2）BL51连接定位器3）A51宏汇编器库文件RTX51TNY.LIB必须存储在C51LIB下，必须指定C51运行库的路径。头文件RTX51TNY.h必须存储在C51INC下，必须指定C51包含文件的路径。15.3RTX51的程序设计—运行机

8、制RTX5