分享的是我寫的一個雙任務并行的程序。一個任務是“main”函數的死循環，另外一個任務是函數“task1”中的死循環。任務操作很簡單，就是兩個io口不停在切換電平，但是由于兩個任務中的時間延時不一樣而是切換電平的頻率不一樣。單片機用的是瑞薩k0s系列的單片機(應為這個是我工作中常用的型號，我現在對這個比較熟，而51單片機很久沒有用過了，所以用的是這個型號，什么時候有空了我再寫個51單片機的程序)。有這個系列單片機開發板的可以單步運行看看任務切換過程中“偷換”堆棧內容的過程。(后面將分享我在這個平臺下寫的一個簡單的時間片輪轉的小操作系統)修改堆棧內容的中斷函數：

__interrupt void MD_INTTM80( void )

{

/* TODO */

#asm

push ax

push bc

push de

push hl

movw ax,sp

movw bc,ax

mov a,#0ffh

sub a, c

inc a

mov c,a ;the sp_long

;/*********************;load the sp_long*****************************/

mov a,c

mov !0fec0h,a ;load the sp_long

;/**************************************************/

mov b,a ;load the data

movw de,#0feffh

movw hl,#0fec1h

?L_mov1: mov a,[de]

mov [hl],a

decw de

dec b

incw hl

mov a,b

cmp a,#0h

bnz $?L_mov1

;/************************load the data to sp**************************/

mov a,!0fea0h ;load the data to sp

mov b,a

movw de,#0fea1h

movw hl,#0feffh

?L_mov2: mov a,[de]

mov [hl],a

incw de

dec b

decw hl

mov a,b

cmp a,#0h

bnz $?L_mov2

;/*************************get the new sp_point*************************/

mov a,#0ffh ;get the new sp_point

sub a,!0fea0h

inc a

mov !0fe90h,a

mov a,#0feh

mov !0fe91h,a

;/************************save the sp_data**************************/

mov a,!0fec0h ;save the sp_data

mov !0fea0h,a

mov b,a

movw de,#0fec1h

movw hl,#0fea1h

?L_mov_sp: mov a,[de]

mov [hl],a

incw de

dec b

incw hl

mov a,b

cmp a,#0h

bnz $?L_mov_sp

#endasm

/**************************************************/

#asm

mov a,!0fe90h

mov x,a

mov a,!0fe91h

movw sp,ax

pop hl

pop de

pop bc

pop ax

#endasm

}

 

附上原理圖，之后咱們再談談如何設計復雜的多任務程序

程序和原理圖：

AVR-多任務模擬系統設計(程序 原理圖）.rar

 

寫自己的小型單片機操作系統代碼解析三：__interrupt void MD_INTTM80( void ) 解析：這用的C語言中嵌入匯編語言的方式寫的匯編語言。實現的功能是我放第一貼講的任務切換的匯編語言是一樣的。簡單說一下這里匯編實現的功能：

1、調用函數 stick_chang_task（void）獲取當前任務堆棧的初始地址和下個任務堆棧的初始地址。

2、保存此時單片機中的堆棧內容到當前運行的任務的中的任務堆棧

3、把下一個任務中的任務堆棧數組的內容覆蓋到單片機的堆棧中

4、根據下一個任務堆棧數組中的內容恢復SP的值

自己的小型單片機操作系統代碼解析二：

void cread_task(void(*task)(void),unsigned char *stack_) 解析

這個函數的作用是：建立死循環的任務。

參數：

task

任務函數。建立死循環任務的時候，任務的函數名，用來獲取任務的函數名。

stack_

任務堆棧的數組指針。

os_sub_tasknum++;// 任務總數加1

ostask_stask_adress[(os_sub_tasknum-1)]=(unsigned int)stack_;//把當前任務 用的任務堆棧地址首地址，賦值到這個數組給任務調度分配的時候用，也就是當前時間片運行完后，決定運行那一個任務的時候就靠他了。

int_task(task,stack_);//初始化任務堆棧

void stick_chang_task(void) 解析

這個函數在 “時間中斷函數”__interrupt void MD_INTTM80( void ) 中調用。用來實現任務調度的功能。在里，任務可以按照時間片一個個進行循環運行就是靠這個函數實現的。

old_task=ostask_stask_adress[os_cur_tasknum];//當前運行的任務堆棧首地址賦值給全局變量old_task

os_cur_tasknum++;//當前第幾個任務

if(os_cur_tasknum>=os_sub_tasknum)

{

os_cur_tasknum=0;

}

new_task=ostask_stask_adress[os_cur_tasknum];//下一個要運行的任務堆棧首地址賦值給全局變量new_task

//判斷是否是第一次任務切換時候用到。第一次任務切換的時候是從main中切換出來的，不需要保存當前的的堆棧內容，所以設這個值給“時間中斷函數”__interrupt void MD_INTTM80( void ) 切換任務的時候進行判斷

os_1st_time++;

if(os_1st_time>1)

{

os_1st_time=2;

}

寫自己的小型單片機操作系統代碼解析一

：我寫的這個小型操作系統核心代碼在工程的“mini_os”目錄下。從今天開始將陸續對mini_os.c文件的函數進行解析。里面總共4個函數，分別是：

void cread_task(void(*task)(void),unsigned char *stack_);

void int_task(void(*task)(void),unsigned char *stack_);

void stick_chang_task(void);

__interrupt void MD_INTTM80( void );

他們分別實現的功能是：建立任務API函數;初始化任務函數，在建立任務函數中掉用;實現任務調度順序的函數;實現任務切換的核心代碼，是匯編語言寫的。void int_task(void(*task)(void),unsigned char *stack_);

解析：可能很多人看著個函數都覺的很奇怪，為啥全是賦值?操作系統說白是用代碼虛擬一個CPU出來，那么你想想，一個CPU要想運行是不是需要自己的基本數據空間呢?那就對了。這個作為一個任務的初始化函數，那肯定得給一個任務虛擬一段這任務的數據空間了。這一段數據通常被稱為任務堆棧。所以任務建立的時候每一個任務都要建立自己的一個數組所為任務堆棧，不同的任務是不能共用同一個數組作為任務堆棧的。這個數據結構包括：數據的長度(兩個字節)、PSW、任務函數的地址、通用寄存器的。這個結構的順序并不是固定的，但是要和任務切換函數里寫的要一致。

今天公開我的之前寫的仿UCOS(只有多任務切換的功能，是我發的第一個貼的程序的升級版)，任務建立的多少跟ram的空間大小有關，平臺MCU：NEC 公司的(現在為瑞薩公司)k0s系列9234，開發環境PM+。

任務調用程序一覽：

void task1(void);//任務1函數聲明

void task2(void);/任務2函數聲明

void task3(void);/任務3函數聲明

unsigned char task1_stask[30],task2_stask[30],task3_stask[30];//任務堆棧用到的數據空間

void delay(unsigned int i)

{

while(i--);

}

unsigned int ii1,ii2;

unsigned char a1;

int j;

void main( void )

{

/* TODO. add user code */

static unsigned int j,i;

ii1=0;

ii2=0;

PM3.3=0;

PM3.2=0;

PM4.2=0;

//inti_task_sp();

#asm

mov a,#0feh

mov x,#0ffh

movw sp,ax

#endasm

//初始化SP指針

cread_task(task1, task1_stask);

cread_task(task2, task2_stask);

cread_task(task3, task3_stask);

//建立三個任務

TM80_Start();

//開始任務調度

while(1);

}

void task1(void)//任務1內容

{

static unsigned int i;

i=1;

stask_:

while(1)

{

//ii2++;

//i=50000;

P3.2=~P3.2;

delay(20000);

//while(i--);

}

ii2++;

ii2++;

ii2++;

goto stask_;

}

void task2(void)//任務2內容

{

main_:

while(1){

//ii1++;

//j=300;

P3.3=~P3.3;

delay(1000);

//while(j--);

//j=10000;

//while(j--);

//i=10000;

//while(i--);

//i=10000;

//while(i--);

}

//ii1++;

//ii1++;

//ii1++;

goto main_;

}

void task3(void)//任務3內容

{

main_:

while(1){

//ii1++;

//j=300;

P4.2=~P4.2;

delay(4000);

//while(j--);

//j=10000;

//while(j--);

//i=10000;

//while(i--);

//i=10000;

//while(i--);

}

//ii1++;

//ii1++;

//ii1++;

goto main_;

}

caozuoxintong_v3.1.zip

木有啊。。。C語言不能獲取堆棧SP當前的值，這樣獲取不了堆棧長度（當前堆棧長度=當前堆棧的值和原來設的堆棧底之差的絕對值）。       

上面匯編的內容是：先保護常用寄存器 ax bc de hl（如果是51單片那么對應的應該是r0 r1 r2 r3 ...） ；然后計算堆棧長度；再把堆棧數據全部復制到一段數據“1”區內（這個是數據去起中間緩存的作用），并且保存這段數據的長度；再把數據“2”區內的數據覆蓋回原來的堆棧（數據“2”區就是上一個任務的堆棧數據）；再根據數據“2”去的數據長度回復SP值；再把數據“1”區的數據覆蓋數據“2”去的數據（下個中斷來的時候再把這個數據“2”區的書覆蓋堆棧）；最后還原常用寄存器 ax bc de hl 數據，退出中斷（因為我寫的匯編是嵌在C語言中的，所以不用這個匯編指令）。